中国钢铁行业绿电消费的进程、挑战与建议

　　执行摘要

    　　2025年9月，中国国家主席习近平在联合国气候变化峰会发表视频致辞，宣布中国新一轮国家自主贡献目标，包括“到2035年，中国全经济范围温室气体净排放量比峰值下降7%-10%，力争做得更好”，这是中国首次提出覆盖全经济范围、包括所有温室气体的绝对量减排目标1,2。随着新一轮国家自主贡献目标的推进，作为工业部门中能耗和碳排放最密集的行业之一，钢铁行业的绿色低碳转型，将有力助推中国实现减排目标。

    　　用能电气化和用电绿色化，是钢铁行业转型的重中之重，近年来，中国将目光投向钢铁行业用能结构转型的机制建设，通过明确钢铁行业绿色电力消费比例要求3等措施，促进钢铁行业绿色电力消费水平的提升。

    　　基于此，研究团队结合文献研究与专家交流，梳理中国钢铁企业绿电消费的必要性、驱动力和实践案例，为更广泛的钢铁企业开展绿电消费提供经验借鉴。同时，报告探讨了钢铁行业绿电消费的机遇与长期价值，以及企业在开展绿电消费过程中遇到的挑战，并提出政策建议和企业建议，以全面激发钢铁企业绿电消费潜力。

    　　主要发现

    　　1. 多重因素驱动中国钢铁行业布局绿电消费：

    　　当前，钢铁企业一方面受到直接的驱动因素开展绿电消费，包括面向具体行业的绿色电力强制消费要求、激励企业参与绿色电力消费的补贴方案、金融支持等，另一方面，未来的政策导向和行业发展趋势同样成为企业未雨绸缪，布局可再生能源的间接驱动因素。

    　　2. 本报告参考了以龙头钢铁企业为主的绿色电力消费案例，主要涵盖了绿色电力交易、绿证交易、自建或投资新能源项目三种消费模式：

    　　政策建议：为进一步提升钢铁企业消费绿电的积极性，报告建议：

    　　（1）持续完善钢铁企业绿电消费的激励手段，激发企业绿电消费的参与热情。

    　　（2）推动产业链上下游建立绿色电力消费共识，引导绿电成本疏导。

    　　（3）促进钢铁行业相关的绿电消费机制衔接与落地，提升绿电消费价值。

    　　企业行动建议：面对日益清晰的政策合规导向，叠加绿电市场快速发展的有利条件，放眼于钢铁企业长期低碳转型，报告建议：

    　　（1）根据企业自身情况，设定绿电消费目标，建立多元化绿电消费战略。

    　　（2）提升自身用能管理水平，密切跟踪政策和市场趋势。

    　　（3）推动产业链上下游协同发展，释放绿电消费价值。

    　　（4）推进技术升级，促进绿电与钢铁生产核心工艺耦合。

    　　2025年是中国提出“双碳”目标的五周年，也是“十四五”规划的收官之年。“十四五”期间，国家层面围绕钢铁行业提升能效水平、增加短流程炼钢占比、提高终端用能电气化水平等重点措施出台了一系列文件，鼓励钢铁行业积极探索可再生能源替代、氢冶金技术等技术应用，以提升钢铁行业低碳转型成效与能力。

    　　着眼于钢铁行业低碳转型的大方向与清晰的目标指引，钢铁企业纷纷作出响应。“十四五”以来，中国宝武钢铁集团5、河钢集团6、首钢集团7等相继提出具体的碳中和时间线与路线图。钢铁行业作为典型高载能部门，积极向绿色低碳方向转型，在产业规划和企业行动多方面践行“双碳”战略。

    　　展望“十五五”，可再生能源与钢铁行业的协同优化将进一步拓展二者的深度耦合空间：一方面，绿电消费将有助于推动钢铁行业迈向深度脱碳和结构性转型；另一方面，钢铁行业提高绿电消费比例，将进一步支持中国可再生能源的高效消纳。总体来看，可再生能源发展和钢铁行业的互动主要体现在以下两个方面。

    　　1. 从宏观政策及行业发展趋势来看，中国可再生能源发展与钢铁行业绿电消费相辅相成、共同发展。

    　　中国钢铁生产以“高炉-转炉”长流程炼钢（以下简称“长流程炼钢”）为主，约占粗钢总产量的90%8，“废钢-电炉”短流程炼钢（以下简称“短流程炼钢”）占比为10%9。因此，中国钢铁行业目前的能源消费以煤炭为主，其次是电力、石油、天然气等其他能源，长流程生产企业电力消耗占企业总能耗约为10%，短流程生产企业电力消耗占比在20%-70%10。2024年5月，国务院发布《2024—2025年节能降碳行动方案》（国发〔2024〕12号），提出到2025年底，电炉钢产量占粗钢总产量比例力争提升至15%11。

    　　钢铁行业的电力需求尤为重要。2023年，中国钢铁行业的用电量超过4,000亿千瓦时12，根据预测，叠加行业碳中和目标，钢铁行业的电力需求到2030年将超过4,400亿千瓦时，接近法国2023年全年用电需求，到2060年预计将超过5,100亿千瓦时，几乎与德国2023年全年用电需求持平13,14，绿电消费成为钢铁行业管理碳足迹的重要手段。

    　　面对潜在的绿电需求，持续增长的可再生能源装机容量和不断健全完善的绿色电力消费机制将为钢铁行业消费绿电提供有力支撑。截至2024年底，中国可再生能源装机达到18.89亿千瓦，发电量达3.46万亿千瓦时15。2021年9月，绿色电力交易试点正式启动16，此后，2023年8月，国家发展改革委等部门发布《关于做好可再生能源绿色电力证书全覆盖工作 促进可再生能源电力消费的通知》（发改能源〔2023〕1044号）17，实现绿证核发全覆盖。

    　　中国迅速发展的绿色电力市场为行业需求提供了良好的支持，而可再生能源的规模化发展更有赖于健全的市场机制与广泛的市场需求。需求侧的持续扩容，尤其是来自钢铁等高载能行业用电需求，将为可再生能源提供稳定、可预期的消纳保障，从而助力可再生能源持续的发展。

    　　2. 从具体转型路径来看，结合现阶段钢铁行业“长短结合”的生产特性，绿色电力具备多重应用场景。

    　　电力消费贯穿在钢铁生产流程中的多个工艺步骤，使用绿电为行业提供了多元化的脱碳路径。无论是传统长流程炼钢还是日益发展的短流程炼钢，绿电均具备良好的应用空间。

    　　长流程炼钢主要包括烧结、高炉炼铁、转炉炼钢等环节。尽管长流程炼钢的生产过程中会消耗大量的化石能源作为还原剂和热源，但电力在整个过程中同样扮演重要角色。通常来说，长流程炼钢吨钢电耗为200~400千瓦时18，从内部工序来看，转炉和轧制环节的电力消费占比相对较高，烧结/球团、焦化、高炉等环节也会产生电力消费19。

    　　目前，长流程炼钢可对传统生产工序、设备开展电气化发展20，如高炉汽动鼓风改为电动鼓风21、电加热装置替代富裕煤气加热22等，在此基础上能够进一步使用绿电，降低碳排放。

    　　相较于长流程炼钢，短流程炼钢省掉了焦化、烧结、高炉炼铁等铁前工序，直接利用废钢在电弧炉23中进行冶炼，因此，电力消费是短流程炼钢主要能源消费形式，吨钢电耗约为500千瓦时24，在生产工序中，电力消费主要集中在电炉炼钢和轧制环节25。短流程炼钢对电力消费的需求较高，绿电消费的潜力可观，通过提高绿电应用比例，短流程炼钢有望实现显著的减排成效。

    　　在长流程、短流程炼钢的用电环节进行绿电替代外，氢冶金技术的应用也将形成“绿电-绿氢-低碳冶金”的间接脱碳链条。钢铁行业，尤其是长流程炼钢减排的难点之一在于依赖化石能源作为还原剂与热源，通过绿氢冶金技术，即在炼铁环节以可再生能源制备的氢气替代传统碳基能源作为主要还原剂26，并部分承担加热功能，可降低工艺对煤焦的结构性依赖，将成为钢铁行业实现深度脱碳的有效解决方案。

    　　当前，主流的氢冶金技术在钢铁生产中均已发展出不同的应用方式：在长流程工艺路线中，高炉富氢冶炼工艺利用氢气或富氢气体替代部分高碳排还原剂；或通过氢基还原反应直接还原铁矿石，形成直接还原铁，再进入电弧炉冶炼成钢。可以看到，氢气作为钢铁生产过程中有效的清洁还原剂之一，将在钢铁行业脱碳路径中扮演越来越重要的角色。

    　　近年来，国家政策中多次提到加快推进氢冶金技术的发展，现阶段，氢冶金使用的氢气以煤制氢、工业副产氢等“灰氢”为主27，通过推动可再生能源制氢可进一步实现产业链深度脱碳的长期目标。