最新の研究結果によると、中国の鉄鋼業界の二酸化炭素は「十四五」の時期にピークに達し、その後徐々に低下する。しかし、鉄鋼業の低炭素転換の実現は依然として技術転換の困難、管理がシステム科学に足りない、省エネ・排出削減技術の革新が弱いなどの「三重の障害」に直面している。
全国両会が間もなく開催される際、生態環境部環境計画院、冶金工業計画研究院、清華大学環境学院などの専門家、および民進中央などは中国鉄鋼業界の低炭素転換の加速について意見と提案を提出した。
清華大学環境学院の王燦教授は、鉄鋼業界の低炭素転換は中国の炭素達峰炭素中和目標の実現に極めて重要な役割を果たし、「二重炭素」目標の下で中国の鉄鋼業界の発展経路と技術路線図を事前に研究する必要があると考えている。
“十四五”炭素排出ピークを実現
鉄鋼業界は中国の重要な二酸化炭素排出源である。規模が大きく、その生産技術特性のため、中国鉄鋼業界の二酸化炭素排出の貢献が際立っている。中国の鉄鋼業界のエネルギー活動における二酸化炭素の排出量は全国の15%前後を占め、電力業界に次ぐ炭素排出の大戸であると試算されている。
2000年以来の国家統計年鑑データによると、中国の粗鋼、生鉄生産量の年平均成長率はそれぞれ11.1%、10%だった。中国の粗鋼生産量の世界総生産量における割合は15%から57%に増加し、生鉄生産量の割合は23%から63%に増加した。
生態環境部環境計画院の汪旭穎助研究員は、「典型的な資源・エネルギー密集型産業として、鉄鋼業界はグリーン・低炭素のモデルチェンジを加速させ、できるだけ早く炭素のピークを実現し、効果的に炭素を削減することは、業界自身の高品質発展の内在的な需要であり、国家の炭素のピーク、炭素の中和目標を支える客観的な要求でもある。
資料源:『環境科学研究』
汪旭穎氏によると、「第11次5カ年計画」以来、中国は鉄鋼業界で省エネ・排出削減戦略を推進し、特に「第13次5カ年計画」の時期、鉄鋼業界は供給側構造改革を深く推進し、省エネ・消費削減、超低改造などが積極的な進展を遂げ、トン鋼の総合エネルギー消費は持続的に低下している。
中国鉄鋼工業協会の統計データによると、2020年、中国の重点鉄鋼企業のトン鋼総合エネルギー消費は545.27キログラム/トン(標準石炭で計算)で、2015年より4.9%減少した。
それでも、現在、中国の鉄鋼業界は資源エネルギー密集型産業としての属性が変わっていない。長期以来、中国の鉄鋼業界の生産方式は長プロセス製鋼を主とし、鉄鉱石資源及び石炭、コークスなどのエネルギーに高度に依存し、資源エネルギー消費が際立っている。
長年にわたって鉄鋼業界の省エネ低炭素研究に従事してきた冶金工業計画研究院の正高級エンジニアの李氷氏によると、世界最大の鉄鋼生産と消費国として、中国の鉄鋼業界は未来も高位運行を維持し、炭素排出制御にさらなる圧力をもたらし、業界のグリーン低炭素転換が目前に迫っている。
これらの機関の試算結果によると、中国の鉄鋼業界の二酸化炭素の総排出量は20202024年の間にピークに達する見込みだ。
低炭素転換に「三重障害」
3月1日、民進中央が公開した「鉄鋼業界の低炭素転換発展の加速に関する提案」によると、鉄鋼業界は典型的な「高投入、高エネルギー消費、高排出」業界だという。巨大な化石エネルギー消費と高額の炭素排出量は鉄鋼業界の発展を制約し、中国の二重炭素目標の実現にも大きな挑戦をもたらした。この提案は間もなく全国政協第13期第5回会議に提出される。
この提案は、現在、中国の鉄鋼業界の低炭素転換には「三重の障害」があることを反映している。
一つは現行の鉄鋼製錬プロセスの炭素排出が高すぎて、製鋼プロセスの転換が困難である。現在、中国の鉄鋼企業のほとんどは高炉-回転炉長プロセスを採用しており、長プロセス製鋼に比べて、電気炉短プロセス製鋼のエネルギー消費と三廃排出が大幅に低下しているが、必要な廃鋼原料は中国で供給量が限られており、廃鋼の輸入にも障害があり、原料供給のボトルネックは電気炉プロセス製鋼の生産能力の割合をさらに向上させることが難しい。
第二に、中国の鉄鋼産業は大きくて強くなく、産業管理がシステム科学に足りない。ここ数年来、中国の鉄鋼製品に対する需要の急増は鉄鋼業界の発展を促進したが、業界全体から言えば、依然として生産能力が過剰で、製品の付加価値が高くなく、肝心な材料の輸入が必要で、エネルギー利用効率が低く、排出と環境負荷容量の矛盾が際立っており、資源の総合利用が不足しているなどの問題がある。
第三に、省エネ・排出削減技術の革新が弱く、鉄鋼企業の生態効率の発揮が不足している。中国の鉄鋼業界は長年にわたって規模の拡張を重視し、省エネ・排出削減技術はコストの低い技術導入に重点を置いており、鉄鋼循環技術の面で先進国との差が明らかで、製鋼過程で発生したスラグとスラグが再加工利用される比率は高くない。鉄鋼プロセスのエネルギー使用率は高くなく、製錬余熱利用率は低く、低温余熱の利用面ではまだ著しい効果がなく、多くの鉄鋼企業の余熱回収率は50%未満である。
データの比較によると、2020年、中国の電気炉鋼の生産量が粗鋼の生産量に占める割合は10%前後にとどまり、米国(71%)、EU(42%)、世界平均(26%)と大きな差がある。製鋼廃鋼比は22%にとどまり、米国、EU、日本などの先進国と地域のレベル(30%~70%)を著しく下回った。
李氷氏は、粗鋼の生産量は中国鉄鋼業界の炭素排出が急速にピークに達するかどうかを決定するカギであり、廃鋼資源の利用を増やし、外注電力のクリーン化を推進し、システムのエネルギー効率レベルを高めることは2030年前に鉄鋼業界が炭素排出のピークに達し、効果的に炭素を下げる重要な道であると考えている。
廃鋼資源の利用を増やす
李氷氏は、今後、中国の廃鋼資源の供給は徐々に増加し、鉄鉱石の鉄鋼製錬過程における原料代替作用を十分に発揮し、鉄鋼業界の炭素排出ピーク行動の核心措置として実施を推進しなければならないと述べた。
第一財経記者は昨年末、貴州省のある鉄鋼企業の取材にも、この企業が回収した廃鋼材製鋼を大量に使用していることを見た。「消費電力と排出量は、プロセス全体の生産量より少なくとも半分削減されます。」同社の関係者は言う。
研究によると、廃鋼資源の利用は鉄鋼業界の生産構造のさらなる調整を推進するのに有利であり、電気炉鋼の割合は徐々に向上し、鉄鋼業界の二酸化炭素排出量は著しく低下することができる。また、水素エネルギー製鋼と二酸化炭素の捕集、利用と封止(CCUS)などの技術も鉄鋼業界の低炭素乃至ゼロ炭素の発展に空間を提供した。
上述の機構の研究結果によると、2030年までに、粗鋼の生産量が低下し、廃鋼資源の利用を増やし、外注電力のクリーン化を推進し、システムのエネルギー効率レベルを高め、水素エネルギー製鋼とCCUSなどの最先端技術の鉄鋼業界の二酸化炭素排出削減への貢献率はそれぞれ11%~52%、34%~52%、7%~20%、5%~13%、2%~3%である。
民進中央の上述の提案も、鉄鋼業界の原料とエネルギー構造の調整を提案した。電気炉工芸製鋼の生産能力の割合を高め、短フロー製錬が占める比重を増加させ、廃鋼標準体系を完備させる。国家の電力エネルギー構造の転換に追随し、鉄鋼業界の再生可能電力エネルギーの使用比重を高める。科学的で合理的なエネルギー消費指標体系を制定する。
同時に、炭素市場の取引メカニズムと結びつけて、鉄鋼企業が技術が信頼でき、コストが合理的なCCUSなどの末端管理プロジェクトを実施することを奨励し、炭素取引の中で炭素の貯蔵量と増減量の計算をしっかりと行い、経済手段で排出削減を促進する。鉄鋼業界の科学技術イノベーションの誘導を強化する。鉄鋼企業の製錬優位性を発揮し、高温焼却を利用して都市ごみと危険廃棄物の処理に参与する。
今年2月27日、工業・情報化部、国家発展改革委員会、生態環境部など8部門が印刷・配布した「工業資源の総合利用の加速に関する実施案」も、廃鉄鋼などの再生資源総合利用業界の規範管理を実施することを提案した。大型鉄鋼などの企業と再生資源加工企業の協力を奨励し、大型廃鉄鋼などのグリーン加工配送センターを一体化する。条件に合致する工業資源総合利用プロジェクトに用地支援を与える。条件に合致する工業資源総合利用プロジェクトをサポートし、グリーンクレジットを申請し、グリーン債券を発行する。
