中國鋼鐵行業要實現深度碳減排，靠的不是一條路，而要因地制宜分區施策：沿海吃廢鋼、北方用綠氫、中部給煙囪“蓋蓋子”。北京大學環境科學與工程學院戴瀚程課題組聯合生態環境部減污降碳協同治理重點實驗室嚴剛研究員團隊、生態環境部環境規劃院、華南理工大學等單位，首次立足工廠級微觀尺度，充分考量廢鋼供給、綠氫供給、碳捕獲與封存能力等多重空間資源約束，構建起我國鋼鐵行業差異化的近零排放轉型路徑。相關研究成果於近日發表。

“鋼鐵是中國工業脫碳最難啃的骨頭之一。”戴瀚程表示，2022年，我國鋼鐵部門二氧化碳排放約18億噸，佔全球鋼鐵行業總排放的54%，佔全國工業總排放的四分之一。更棘手的是，全國755家鋼鐵企業“家底”千差萬別：高爐—轉爐長流程（從鐵礦石一路煉到鋼的傳統路線）仍是絕對主體，粗鋼產量佔比接近九成﹔以廢鋼為原料的電弧爐短流程佔比僅一成左右，明顯低於29.1%的全球平均水平。河北、江蘇、山東、遼寧、山西五省貢獻了全國鋼鐵行業41%的碳排放，各省燒結、煉鐵核心工序的碳強度也差距懸殊——給所有鋼廠套用同一套脫碳方案，顯然行不通。

研究團隊將自主研發的行業綜合評估模型，與覆蓋全國98%鋼鐵產能的廠級排放數據庫、空間資源稟賦分析工具相耦合，給755家企業“逐個看診”。結果顯示，全國35%的高爐服役年限處於10至15年——這批高爐正當“壯年”，尚未到自然退役期。如果錯過低碳改造窗口期，高碳生產模式將在未來數十年被“鎖死”，持續推高后續轉型成本。

立足區域資源稟賦，研究提煉出七類區域差異化技術部署模式。“沿海地區廢鋼供給充足、回收渠道通暢，是電爐煉鋼規模化落地的首選區域﹔北方及華南沿海可再生能源基礎好，可率先推進氫冶金‘綠氫換煤’的技術示范應用﹔西北地區風光資源充沛、綠氫成本優勢突出，將成為我國氫冶金產業的核心承載區﹔中部內陸省份坐擁全國近46%的碳捕獲潛力，山西、陝西等省份所在的鄂爾多斯盆地周邊，二氧化碳地質封存條件得天獨厚，區域碳捕獲與封存技術滲透率可達56%，成為‘給煙囪蓋蓋子’的主陣地。”戴瀚程介紹。

“算總賬，多元技術協同的收益可觀。”戴瀚程指出，在近零排放情景下，到2060年我國鋼鐵行業氫冶金佔比提升至34.6%，廢鋼—電弧爐短流程佔比達53.3%，碳捕獲與封存佔比控制在12.1%。但轉型同樣伴隨現實代價，高爐提前退役將產生約3萬億元人民幣的“擱淺資產”，即尚未達到設計服役年限、被迫提前退出的生產設備形成的資產折損。“2040年前是高爐低碳改造的核心戰略窗口期，針對遼寧、貴州等地的中高齡高爐，應當盡早作出改造或退役的決策安排。”

嚴剛表示，低碳轉型也將重塑我國鋼鐵產能的版圖。北方、東部傳統鋼鐵產業基地的產能預計相比2022年縮減47%至54%，西北地區產能則將提升55%，整體生產重心逐步向可再生能源、低碳資源富集區域遷移。這份“分區鋼鐵脫碳地圖”，既為國內數百家鋼鐵企業提供技術經濟可行的轉型參考，也為我國“雙碳”目標下區域協同的碳減排提供重要決策支撐。（記者晉浩天）