一、政策引領(lǐng),風(fēng)光助力低碳轉(zhuǎn)型
《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出,加快發(fā)展非化石能源,堅(jiān)持集中式和分布式并舉,大力提升風(fēng)電、光伏發(fā)電規(guī)模,加快發(fā)展東中部分布式能源,有序發(fā)展海上風(fēng)電。2021年10月,中共中央、國(guó)務(wù)院下發(fā)《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》指出,到2030年,非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右,風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上;到2060年,非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到80%以上。2022年8月,工信部等三部委聯(lián)合印發(fā)《工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》提出,引導(dǎo)企業(yè)、園區(qū)加快分布式光伏、分散式風(fēng)電、多元儲(chǔ)能、高效熱泵、余熱余壓利用、智慧能源管控等一體化系統(tǒng)開發(fā)運(yùn)行,推進(jìn)多能高效互補(bǔ)利用,促進(jìn)就近大規(guī)模高比例消納可再生能源。未來,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),將成為我國(guó)電力減碳、能源減碳、實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的必由之路。
二、風(fēng)光無限,鋼鐵材料大有可為
1、資源豐富,裝機(jī)穩(wěn)增
據(jù)2020年風(fēng)能資源普查初步統(tǒng)計(jì)結(jié)果,我國(guó)10m高度可開發(fā)和利用的風(fēng)能儲(chǔ)量超過10億千瓦,僅次于美國(guó)、俄羅斯,居世界第3位。陸上風(fēng)力資源主要集中在“三北(東北、華北、西北)”地區(qū),海上風(fēng)力資源集中于東南沿岸。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)總面積2/3以上地區(qū)年日照時(shí)數(shù)大于2000小時(shí),年輻射量在5000MJ/m2以上。青藏高原、甘肅北部、寧夏北部、新疆南部等一類地區(qū)和山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部等二類地區(qū)是我國(guó)太陽能資源豐富或較豐富的地區(qū),具有良好的開發(fā)前景,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>
據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)(GWEC)及國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)數(shù)據(jù),2021年全球新增風(fēng)電裝機(jī)93.6GW,新增光伏裝機(jī)175GW。據(jù)中國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)和國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù),2021年我國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)46.95GW,同比下降34.49%,太陽能發(fā)電新增裝機(jī)53.13GW,同比增長(zhǎng)7.86%。《風(fēng)能北京宣言》預(yù)測(cè),“十四五”期間,我國(guó)年均新增風(fēng)電裝機(jī)須保證5000萬千瓦以上,2025年后年均新增裝機(jī)容量應(yīng)不低于6000萬千瓦,到2030年新增裝機(jī)容量至少達(dá)到800GW,到2060年至少達(dá)到3000GW。據(jù)《中國(guó)2050年光伏發(fā)展展望(2019)》和IEA預(yù)測(cè),到2050年,我國(guó)光伏發(fā)電總裝機(jī)規(guī)模達(dá)到5000GW,光熱發(fā)電到2050年裝機(jī)量達(dá)到118GW。
2、鋼鐵支撐,空間廣闊
根據(jù)風(fēng)電裝機(jī)量測(cè)算,“十四五”期間,我國(guó)新增風(fēng)電用鋼及鑄鍛件需求約3750萬噸,預(yù)計(jì)“十五五”期間將達(dá)到4500萬噸,2030-2060年,新增風(fēng)電用鋼及鑄鍛件需求約33000萬噸。考慮到鑄鍛件產(chǎn)品成材率較低,平均按50%成材率計(jì)算,用鋼原料需求還將再翻一倍。風(fēng)電用鋼主要包括風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、風(fēng)機(jī)塔架和機(jī)艙用鋼三部分。陸上基礎(chǔ)主要由鋼筋混凝土及少量型鋼構(gòu)成,海上基礎(chǔ)以鋼管樁為主,用鋼材質(zhì)基本都為低合金高強(qiáng)鋼,海上用鋼還需要具有一定的耐蝕和耐候性能。風(fēng)機(jī)塔架由塔筒、法蘭構(gòu)成,通常以Q345E牌號(hào)為主,少量的Q345D與Q345C。機(jī)艙用鋼主要體現(xiàn)在發(fā)電機(jī)、齒輪箱、主軸及軸承、偏航電機(jī)及偏航驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)軸、變槳軸承和控制器等。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境非常惡劣,受力情況復(fù)雜,要求所用的材料除了要滿足機(jī)械強(qiáng)度條件外,還應(yīng)滿足極端溫差條件下所具有的材料特性,如抗低溫冷脆性、冷熱溫差影響下的尺寸穩(wěn)定性等。
根據(jù)裝機(jī)量測(cè)算,未來30年,光伏發(fā)電耗鋼累計(jì)約24000萬噸,光熱發(fā)電耗鋼累計(jì)約120萬噸。光伏電站主要耗鋼部件為光伏支架、螺栓、接地扁鋼、避雷帶、避雷帶支架、鋼樁等,其中光伏支架用鋼大多以輕型結(jié)構(gòu)鋼和小截面普通型鋼結(jié)構(gòu)鋼為主,近年來Q355NH耐候鋼等新型工業(yè)材料開始應(yīng)用于光伏支架,與常規(guī)鍍鋅鋼相比,可減少熱鍍鋅加工帶來的環(huán)境污染、縮短工期、降低成本,同時(shí)具有優(yōu)良的機(jī)械性能和耐大氣腐蝕能力。螺栓、光伏防雷接地導(dǎo)片、光伏電纜夾、光伏不銹鋼扎帶等多采用304不銹鋼。光熱電站的核心裝備是儲(chǔ)熱罐體和吸熱器,由于熔鹽具有一定的腐蝕性,而且大量的熔鹽將在超過500℃高溫下運(yùn)行25-30年,因此罐體材質(zhì)必須是具有長(zhǎng)期耐腐蝕性和抗蠕變性的高性能的鎳基合金和耐熱不銹鋼材料,目前市場(chǎng)上儲(chǔ)熱罐體主要采用TP347H,吸熱器采用N06625。
綜上,我國(guó)新能源發(fā)展迅速,裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大,將帶動(dòng)用鋼需求持續(xù)增加。到2060年我國(guó)風(fēng)電總裝機(jī)規(guī)模達(dá)到3000GW,年均耗鋼約2200萬噸。到2050年我國(guó)光伏發(fā)電總裝機(jī)規(guī)模達(dá)到5000GW,年均耗鋼約800萬噸。未來,在發(fā)電成本持續(xù)下降、政策持續(xù)利好及新興市場(chǎng)快速興起等有利因素的推動(dòng)下,全球風(fēng)電、光伏市場(chǎng)仍將保持在較高水平,市場(chǎng)空間更大,將有效支撐鋼鐵消費(fèi)需求增長(zhǎng)。
三、儲(chǔ)備動(dòng)能,共同分享綠色盛宴
“十四五”期間我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)將向清潔能源加速轉(zhuǎn)型,隨著風(fēng)電和光伏發(fā)電建設(shè)規(guī)模不斷提升,國(guó)內(nèi)用鋼市場(chǎng)容量巨大,從而推動(dòng)清潔能源行業(yè)“鋼需”再起新征程。鋼鐵企業(yè)應(yīng)以能源綠色低碳轉(zhuǎn)型為契機(jī),從以下幾方面積極布局新能源領(lǐng)域工作,以實(shí)際行動(dòng)助力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
一是建議高度關(guān)注能源轉(zhuǎn)型發(fā)展。鋼鐵企業(yè)要充分認(rèn)識(shí)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要意義,及時(shí)掌握政策發(fā)展方向,把握綠色低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展下的新機(jī)遇,通過低碳轉(zhuǎn)型,為企業(yè)贏得更廣闊的發(fā)展空間。
二是積極參與新能源項(xiàng)目建設(shè),加大新能源用鋼市場(chǎng)分析和研發(fā)力度。鋼鐵和能源領(lǐng)域應(yīng)加強(qiáng)協(xié)同合作,整合各方資源,聚焦關(guān)鍵共性技術(shù),持續(xù)推動(dòng)新能源用鋼產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)品和服務(wù)升級(jí),提升自身競(jìng)爭(zhēng)力。
三是與新能源行業(yè)聯(lián)合開展凈零排放產(chǎn)線建設(shè)。建議鋼鐵企業(yè)因地制宜,充分利用風(fēng)能、太陽能等能源,提高新能源和可再生能源的使用占比,實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)和流程結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化;充分利用大面積優(yōu)質(zhì)屋頂資源,建設(shè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目,采購(gòu)和使用綠電。