2024年10月23日,中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會在2024年全球低碳冶金創(chuàng)新論壇上發(fā)布首批中國低碳排放鋼大類產(chǎn)品。此次發(fā)布的低碳排放鋼產(chǎn)品(表1)在發(fā)布EPD報告的基礎(chǔ)上,基于第三方認證機構(gòu)數(shù)據(jù)審核,按照鋼協(xié)《低碳排放鋼評價方法》團體標準規(guī)定的原則、方法和程序進行了嚴格規(guī)范的評價。

備受矚目的《低碳排放鋼評價方法》標準,是鋼協(xié)10月18日在2024綠色發(fā)展數(shù)智供應鏈大會上正式對外公布的,可以為下游用戶開展綠色采購提供一套科學且系統(tǒng)的依據(jù),也是中國鋼鐵業(yè)應對國際貿(mào)易壁壘、推動綠色貿(mào)易的重要手段。
何為低碳排放鋼及標準?
低碳排放鋼標準的制定并非一蹴而就,其背后是全球氣候治理行動的逐步深入推進。從《聯(lián)合國氣候變化框架公約》到《京都議定書》,再到《巴黎氣候協(xié)定》,全球氣候治理逐步細化了碳排放的核算、減排以及碳中和目標的制定與落實,相關(guān)碳標準伴隨而來。
2021年,依據(jù)《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第26次締約方大會(COP26)的《突破性議程》,業(yè)內(nèi)啟動了“鋼鐵突破”倡議,制定標準和確定定義是其優(yōu)先行動領(lǐng)域。接著,在2023年COP28大會上推出了“鋼鐵標準原則”,規(guī)定了持續(xù)協(xié)調(diào)和制定低/近零碳排放鋼定義和核算方法的公認原則。
何為低碳排放鋼?其是指通過實施管理和技術(shù)減排措施,在實現(xiàn)碳減排目標的基礎(chǔ)上,經(jīng)評價,碳排放強度符合相關(guān)要求的產(chǎn)品。具體來說,就是通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝、使用低碳原材料和改進能源管理等方式,減少鋼鐵生產(chǎn)過程中的碳排放,從而達到降低產(chǎn)品全生命周期碳排放的產(chǎn)品。
評價指標體系由相互聯(lián)系、相互獨立、相互補充的評價指標組成。一是碳排放強度,企業(yè)單位產(chǎn)品產(chǎn)量的碳排放量;二是能源消耗量,生產(chǎn)過程中各種能源的消耗量;三是環(huán)境影響指標,如溫室氣體排放、廢棄物處理等。這些指標共同構(gòu)成低碳排放鋼的綜合評價體系。這就要求鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過程中,采用節(jié)能減排技術(shù)、優(yōu)先使用低碳原材料、建立完善的能源管理體系,從源頭減少鋼鐵生產(chǎn)的碳排放。
關(guān)于鋼協(xié)低碳排放鋼標準
鋼協(xié)《低碳排放鋼評價方法》標準在遵循國際規(guī)則的基礎(chǔ)上,堅持“共同但有區(qū)別的責任”原則,建立了符合中國發(fā)展特征及資源能源稟賦的評價方法。該標準基于滿足國家“雙碳”戰(zhàn)略和《巴黎氣候協(xié)定》的目標要求,以全生命周期評價(LCA)為核心,認可不同減碳工藝的貢獻,并鼓勵多種減碳技術(shù)的協(xié)同發(fā)展,通過科學的核算方法,對鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放進行量化和評估。
該標準設(shè)定了不同的碳效等級,從低到高依次為E級(基準值)、D級、C級、B級和A級,其中A級碳效為近零排放,并通過科學的數(shù)據(jù)模型對粗鋼及熱軋產(chǎn)品的溫室氣體排放量進行精準核算。其核心特點可歸結(jié)為3個方面:
第一,固定可比邊界,包括范圍一、范圍二和部分范圍三,核算產(chǎn)品最終節(jié)點到熱軋。
該標準規(guī)定在低碳排放鋼評價過程中,系統(tǒng)邊界內(nèi)的生產(chǎn)工序或單元過程無論是否歸屬于本企業(yè),其所消耗的能源、物料對應的生產(chǎn)工序或單元過程的溫室氣體排放均需計入被評價產(chǎn)品的排放量。
目前,該系統(tǒng)邊界暫未計入上游礦石、合金、耐材、石墨電極準備的過程,如礦石:采礦、運輸、選礦;合金及輔劑:采礦、冶煉、運輸,特別是脫氧劑鋁粉的制備過程;耐材:材料準備、煅燒(包括鋼鐵冶煉工藝損耗);電極:石墨電極的制備過程。后續(xù)若納入高合金鋼和不銹鋼品類,那將鐵合金制備過程的碳排放計入也是必要的。
第二,雙重評價系統(tǒng),包括碳排放數(shù)值和碳效評價等級。
基于溫室氣體排放量和碳效等級的雙重評價體系,低碳排放鋼證書至少要披露粗鋼或熱軋產(chǎn)品類別、碳效等級、溫室氣體排放量、廢鋼比、綠電使用比例、是否使用CCUS(碳捕獲、利用和儲存)及CCUS凈固碳量等信息。此外,證書還應包括產(chǎn)品評價范圍(是基地、產(chǎn)線還是部分產(chǎn)品)、證書有效期等。
需要特別把握的是:第一,標準只計入冶煉過程中消費前廢鋼消納量和消費后廢鋼消納量,不計入內(nèi)部廢鋼;第二,標準接受PPA(購電協(xié)議)、VPPA(虛擬購電協(xié)議)、GEC(綠色電力證書)等綠電憑證;第三,綠電可以在基地內(nèi)進行分配;第四,標準不接受碳抵消,如林業(yè)固碳、海洋碳匯等均不適用。當前標準將主要適用于中低合金鋼成分的普通鋼種,后續(xù)還將納入高合金成分的特鋼及不銹鋼的鋼種。
第三,等組分類體系,以廢鋼加入比例滑動計算,廢鋼加入比例越高,相應等級分類閾值也越低(圖1),以鼓勵鋼廠采取添加廢鋼之外的減碳技術(shù)。

該標準考慮熱軋產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多樣性,熱軋產(chǎn)品碳效等級閾值采用粗鋼產(chǎn)品碳效等級閾值+熱軋工序產(chǎn)品碳效等級閾值(β)的評價方法(表2)。

可以看到,該標準根據(jù)中國的國情進行了適應性調(diào)整,如在長、短流程兩種鋼鐵生產(chǎn)工藝路線中引入廢鋼比例這一共同因子,將碳減排衡量統(tǒng)一起來,在同一套公式系統(tǒng)中公平地進行比較,符合中國實際情況。這與歐洲標準遙相呼應,也與美國紐柯公司主導的全球鋼鐵氣候理事會(The Global Steel Climate Council,GSCC)的標準形成鮮明對比。
典型低碳排放鋼標準比較
雖然全球低碳排放鋼標準的制定還處于初級階段,但已經(jīng)有越來越多的國家、組織、企業(yè)認識到低碳排放鋼生產(chǎn)的重要性,并采取相應的政策、標準和技術(shù)措施來推動這一進程,并形成一些基礎(chǔ)性共識。
經(jīng)梳理發(fā)現(xiàn),低碳排放鋼標準都遵循LCA(全生命周期評價)方法論,就是計算鋼鐵產(chǎn)品從原材料采集、生產(chǎn)、使用到廢棄整個過程的碳排放量,這種方法能更全面地評估產(chǎn)品的環(huán)境影響。
標準的現(xiàn)階段版本可實現(xiàn)粗鋼或熱軋產(chǎn)品的溫室氣體排放量核算及溫室氣體排放等級(碳效等級)評價。其中,溫室氣體排放量核算主要是二氧化碳,碳效等級是根據(jù)核算出的溫室氣體排放量進行產(chǎn)品碳效等級評定,其中,高碳效等級意味著產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的碳排放較低,是更環(huán)保的選擇。這種分類幫助購買者和使用者識別和選擇低碳產(chǎn)品,以推動市場對低碳鋼鐵產(chǎn)品的需求。
本文選取國外兩個有代表性的標準與鋼協(xié)標準進行比較(表3),分別是負責任鋼鐵組織的RS標準與德國鋼協(xié)的LESS標準,其中,RS標準是指《Responsible steel International Production Standard》2.1版,這是在2022年9月14日發(fā)布的《Responsible steel International Standard》2.0版基礎(chǔ)上,經(jīng)1年左右試驗運行與公開征求意見后修訂完善并更名的最新版本。LESS標準是指2024年4月底德國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(WV Stahl)和聯(lián)邦經(jīng)濟事務和氣候保護部(BMWK)聯(lián)合發(fā)布的低碳鋼鐵標準。

通過對比可以發(fā)現(xiàn),RS標準開發(fā)了數(shù)據(jù)集,用以評價全球鋼鐵業(yè)、各種廢鋼利用比例下的排放值,后又審查和完善了該數(shù)據(jù)集,修訂碳排放閾值,如1級排放閾值在2.0版基礎(chǔ)上調(diào)高了150千克二氧化碳當量/噸粗鋼,以保證這一標準的可靠性。修訂后的1級、2級、3級排放值變化反映了行業(yè)排放現(xiàn)狀,每一等級的斜率下降旨在鼓勵在廢鋼可用性范圍內(nèi)提高回收利用率。
RS標準各級別排放值采用的是廢鋼可變法,以鼓勵各類別的鋼廠改進工藝、降低排放。其中,約50%鋼廠排放水平低于1級的排放值(這與Steel Zero要求基本一致),4級碳效指標與國際能源署(IEA)2021近零排放閾值保持一致。
LESS標準的核心是標簽系統(tǒng),參考了IEA對低碳排放鋼的分類體系標準,涵蓋了從廢鋼比、工藝技術(shù)創(chuàng)新到碳排放水平的全面考量。該標準提出了一套“滑動尺度”方法,可根據(jù)技術(shù)創(chuàng)新來判定原生鋼和再生鋼的碳排放水平,通過使用漸變尺度按碳排放強度對鋼鐵產(chǎn)品進行分類。
需要說明的是,因邊界范圍、溫室氣體種類等差異,不同標準之間難以直接對標對表,需要先對齊再比較。各標準之間的差別總是存在的,但相比RS標準而言,鋼協(xié)標準與LESS標準更接近一些。
鋼協(xié)標準中,100%廢鋼比下各等級閾值比LESS標準相應等級閾值低33%~58%;0%廢鋼比時各等級閾值與LESS標準相比則要高一些,因此,鋼協(xié)標準分級線的斜率就要大于LESS標準。
在鋼種方面,LESS標準分為合金成分含量在8%以下的結(jié)構(gòu)鋼與鋼筋、合金含量8%以上的高品質(zhì)鋼材,核算范圍是熱軋工序,但LESS標準的熱軋工序碳排放值同子類中只有單一數(shù)據(jù),未按不同熱軋品種、不同等級進行再分類。
還有,LESS標準有近零碳級別,鋼協(xié)的分級標準中沒有這一命名,與其碳排放值對應的等級應該是A級,我們的命名系統(tǒng)不能與LESS標準直接對應。本來已經(jīng)達到近零碳(超A級)級別的鋼材仍被命名為A級,這對我們鋼鐵貿(mào)易實務中是否會造成難以協(xié)調(diào)的不利影響還不好準確判斷。但這種標準的不一致,一定會給鋼鐵業(yè)及下游行業(yè)、企業(yè)帶來了諸多困擾,必須高度重視,提前做好互認銜接的磋商性工作。
鋼鐵企業(yè)須參與綠色供應鏈體系建設(shè)
我們知道,標準的生命力在于接受、掌握之后的廣泛應用,而應用的關(guān)鍵在于使用者對方法論的認可,即不同標準之間的互通互認。鋼鐵企業(yè)和用戶不必費力追求不同標準邊界和細節(jié)的一致性,或是苛求建立統(tǒng)一的大標準,沒必要也做不到。
隨著低碳排放鋼標準的逐步實施與深入應用,未來必將對鋼鐵業(yè)產(chǎn)生重大影響,鋼鐵企業(yè)需要高度重視,早做準備并付諸于行動。現(xiàn)階段,鋼鐵企業(yè)的當務之急是要建立好自己的碳排放數(shù)據(jù)數(shù)字化核查系統(tǒng),按LCA方法系統(tǒng)收集處理相關(guān)數(shù)據(jù),再按不同標準要求進行不同的工序數(shù)據(jù)組合,不斷完善數(shù)據(jù)和系統(tǒng)來應對不同的碳排放核算規(guī)則。
未來,碳排放將面臨更加嚴格的監(jiān)管。政府和行業(yè)組織可能會根據(jù)標準的實施情況,逐步推行相應的碳排放控制政策,鋼鐵企業(yè)需要加大低碳技術(shù)投入,優(yōu)化生產(chǎn)流程,減少碳排放。綠色采購需求將逐步上升,鋼鐵企業(yè)需要開發(fā)出更加環(huán)保、可持續(xù)的綠色產(chǎn)品,提升品牌價值,參與綠色供應鏈體系建設(shè),進一步提升市場競爭力。行業(yè)龍頭企業(yè)還應引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,推動全行業(yè)的綠色低碳發(fā)展。
總而言之,中國版“低碳排放鋼”標準的發(fā)布,是中國鋼鐵業(yè)邁向低碳轉(zhuǎn)型的重要步伐。隨著標準的逐步實施,在低碳技術(shù)的推動下,中國鋼鐵業(yè)一定會朝著更加綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展。我們也堅信,中國鋼鐵企業(yè)會緊隨行業(yè)標準的變化,積極推進綠色轉(zhuǎn)型,在未來更加激烈的市場競爭中立于不敗之地。
