杂志汇节能与环保

2016年1月国家发展改革委发布了《关于切实做好全国碳排放权交易市场启动重点工作的通知》，明确提出了确保2017年启动全国碳排放交易市场的重点工作。建立全国统一的碳排放权交易市场势在必行，而钢铁工业也必将成为碳交易的主力军。

碳交易涉及碳核查、配额分配、碳交易定价以及交易平台和交易规则的建立等多环节，碳核查工作是碳排放权交易体系不可缺少的核心环节，是碳交易市场建设的基础和第一个步骤，而合理的碳核查样本分类研究则是关键基石。

1 钢铁工业基本生产工艺流程及特点

钢铁生产流程主要分为高炉-转炉长流程和电炉短流程。

1.1 高炉-转炉长流程

以铁矿石、煤炭为主要原料，通过烧结（或球团）、焦化、高炉、炼钢连铸和轧钢等工序生产钢材的流程。主要工艺流程包括原料场、烧结球团、焦化、炼铁、炼钢、热轧、冷轧及制氧、燃气和动力等辅助生产设施。

1.2 电炉短流程

以废钢或海绵铁（直接还原铁）为主要原料，通过电炉炼钢和轧钢等工序生产钢材的流程。主要工艺流程包括电炉、连铸、轧钢及制氧、燃气和动力等辅助生产设施。

不同生产工艺流程碳排放特点、排放源及排放量存在较大差异。总体来看，电炉短流程主要使用再生资源——废钢，不包括铁前生产工序，因此不仅减少了还原剂碳的消耗，同时还减少了化学反应所需能量的消耗，所以电炉短流程在降低能耗和CO2排放量方面具有明显优势。通常高炉-转炉长流程的能耗是电炉短流程的2倍以上，CO2排放也超过电炉短流程的3倍。

2 钢铁工业碳核查样本选择原则

基于统计学选择样本方法及钢铁工业生产特点，对于我国钢铁行业碳排放核查样本选择，笔者认为应采用重点调查与典型分析相结合的方法，具体遵循原则如下。

2.1 样本单位应具有一定覆盖面

我国钢铁工业产量大，企业数量多，为保证所进行的样本分类研究具有足够的代表性，所选企业的粗钢总产量应占全国粗钢总产量的较大比重。

2.2 兼顾不同类型钢铁企业

不同类型的钢铁企业，会导致碳排放源及排放量存在较大差异。其影响因素包括不同的生产工艺流程、产品加工深度以及生产规模等，因此，样本的选择应涵盖不同类型钢铁企业，以保证其代表性和全面性。

2.3 应确保与已有核查制度及方法的一致性

近年来，我国陆续制定和完善了一系列碳交易政策法规，基于钢铁行业碳核查样本的选择及研究，应充分保持与国家现有碳核查制度及政策的一致性。

基于上述样本选择原则，笔者重点从以下几方面开展样本分类研究：

一是依据中国钢铁工业协会重点统计钢铁企业统计年报为样本单位（2013年纳入粗钢产量统计的100家重点统计企业，合计粗钢产量6.64亿吨，占全国粗钢总产量的81%），确保样本研究具有足够的覆盖面和代表性；

二是由于碳排放核算报告是以具有温室气体排放行为，并应核算的法人企业或视同法人的独立核算单位为报告主体，因此企业分类也依此为样本分类基础，确保样本分类研究与国家现行核算办法的一致性；

三是针对不同的生产工艺流程、产品加工深度、生产规模三种影响碳排放源及碳排放量的主要因素进行分析，确保样本分类研究具有兼顾性和典型性。

3 我国钢铁企业碳排放核查样本分类研究

3.1 按不同生产工艺流程

笔者根据不同类型企业生产工艺流程的不同，对钢协重点统计企业进行分类研究，分类依据包括：①采用高炉-转炉生产工艺流程的钢铁联合企业；②采用高炉-电炉生产工艺流程（即电炉兑铁水生产冶炼）的钢铁联合企业；③采用电炉生产工艺流程的钢铁企业；④独立炼铁企业，无炼钢、轧钢工序，以炼钢生铁和铸造生铁为最终产品；⑤独立轧材企业，无铁前工序及炼钢工序，采取外购原料方式；⑥炼钢轧材企业，无铁前工序，以连铸坯为最终产品。

以此分类依据，按不同生产工艺流程对重点统计企业分类如图1、图2。

针对重点统计企业的分析，不同生产工艺流程钢铁企业主要表现出以下特点：① 采用高炉-转炉长生产流程的钢铁企业无论在数量和产量占比方面都占有绝对优势。表明我国钢铁工业主要是以高炉-转炉长流程生产为主，这与我国的资源禀赋有关，同时决定了我国钢铁工业将是碳排放的重要行业。② 采用全废钢为原料的电炉短流程生产企业在数量和产量方面的占比都很小，更多的特钢企业采用高-电炉流程或高-转流程。生产成本高，废钢资源短缺、电力供应不足是主要原因。③ 重点统计企业中还包括少部分独立炼铁企业，独立轧材企业及炼钢轧钢企业，生产规模不大，同时独立炼铁企业通常包括焦化工序，独立轧材企业的产品深加工程度相对较高。

3.2 按不同产品加工深度

笔者根据钢材产品按深加工程度不同，对钢协重点统计企业进行分类研究，分类依据包括：① 产品深加工程度到一次材，指由钢坯热轧成材的钢材产品；② 产品深加工程度到二次材，指采用一次材为原料进行加工而成的钢材产品，如冷轧板等；③ 产品深加工程度到三次材，指采用二次材为原料进行深加工的钢材产品，如热镀锌板、电镀锡板等；④ 产品深加工程度到四次材，指采用三次材为原料进一步深加工的钢材产品，如彩涂板等。

以此分类依据，按不同产品加工深度对重点统计企业分类如图3、图4。

针对重点统计企业的分析，不同产品加工深度钢铁企业主要表现出以下几方面特点：① 从企业数量来说，产品加工深度到一次材的企业数量最多，产品加工程度到四次材的企业数量最少；② 加工深度到四次材的钢铁企业生产规模通常较大，绝大部分生产规模在500万吨以上；加工深度到一次材的钢铁企业生产规模大部分在500万吨以下；③ 重点统计企业中，包括少部分以生铁、焦炭、连铸坯为产品的钢铁企业，但数量和产量占比都很低。

3.3 按不同生产规模

不同生产规模钢铁企业通常配套的生产工艺环节会有所不同，分析导致最终企业碳排放量的较大差异，如生产规模较大的钢铁企业通常配套较为完善的焦化、石灰等工序，同时产品深加工深度也会较高，而企业自发电比例也会相对较高。

笔者根据各企业粗钢产量的不同，对钢协重点统计企业进行分类研究，分类依据包括：① 年粗钢产量大于1000万吨钢铁企业；② 年粗钢产量500~1000万吨钢铁企业；③ 年粗钢产量300~500万吨钢铁企业；④ 年粗钢产量100~300万吨钢铁企业；⑤ 年粗钢产量小于100万吨钢铁企业。

以此分类依据，按不同生产规模对重点统计企业分类如图5、图6。

针对重点统计企业的分析，不同生产规模钢铁企业主要表现出以下特点：① 粗钢产量大于1000万吨钢铁企业全部包括焦化工序；粗钢产量500万~1000万吨钢铁企业大部分包括焦化工序；粗钢产量300万~500万吨钢铁企业配套焦化工序和没有配套焦化工序的企业基本各占50%；粗钢产量100万~300万吨钢铁企业大部分未配焦化工序。表明随着企业生产规模的不断扩大，焦化工序配套的越完善；② 粗钢产量大于1000万吨钢铁企业产品深加工程度全部达到一次材以上，而粗钢产量100万~300万吨钢铁企业绝大部分产品深加工程度为一次材。表明随着企业生产规模的不断扩大，企业产品深加工程度呈上升趋势；③ 粗钢产量500万吨以上钢铁企业大部分采取高炉-转炉生产流程，部分企业包括电炉工序；电炉生产个别流程或高炉-电炉生产流程企业大部分集中在300万吨以下钢铁企业。表明采用电炉生产流程钢铁企业生产规模通常不大，这与其冶炼特点、原料条件、产品定位等因素有关。

4 主要结论

不同类型钢铁企业具有不同的碳排放特点和排放源，因此开展钢铁行业碳核查应充分考虑不同因素对碳排放的影响。

第一，选取中国钢铁工业协会重点统计钢铁企业统计年报为样本单位，该样本单位企业数量100家左右，粗钢产量占全国粗钢总产量的80%左右，具有较好的覆盖面和代表性。

第二，明确了影响碳排放源及碳排放量的主要因素，主要包括不同的生产工艺流程、产品深加工深度和生产规模三方面，同时对每种影响因素进行细分。

第三，分析了不同影响因素对碳排放的影响，其中：① 在工艺流程对碳排放的影响方面，由于我国资源禀赋特点，采用高炉-转炉生产流程的钢铁企业无论在数量和产量占比方面都有绝对优势，也决定了我国钢铁工业是碳排放的主要行业；② 在产品加工深度对碳排放的影响方面，随着企业生产规模的不断扩大，产品附加值水平的不断提升，深加工程度也呈上升趋势，企业能源消耗量及碳排放量也随之提高；③ 在生产工序配套完善性对碳排放的影响方面，企业粗钢生产规模越大，焦化、石灰等辅助生产工序配套越为完善，企业自身能源消耗量及碳排放量越大，碳排放源也更为复杂。