鋼鐵行業(yè)是全球溫室氣體排放的主要貢獻(xiàn)者,約占全球排放量的7%,其脫碳對(duì)實(shí)現(xiàn)歐洲
綠色協(xié)議的氣候中和目標(biāo)至關(guān)重要。目前,“低
碳排放鋼”尚無(wú)統(tǒng)一的定義,不同的國(guó)際倡議和標(biāo)準(zhǔn)在方法、范圍和排放閾值上存在顯著差異。2025年4月23日,歐盟聯(lián)合研究中心(JRC)發(fā)布《定義低
碳排放鋼材:國(guó)際倡議和標(biāo)準(zhǔn)的比較分析》報(bào)告,對(duì)比分析了國(guó)際能源署、ResponsibleSteel等六個(gè)主要倡議和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
一、鋼鐵行業(yè)碳排放背景
鋼鐵行業(yè)碳排放量大,年排放量占全球7%,且75%的能源需求依賴煤炭。歐盟主要通過(guò)高爐-轉(zhuǎn)爐(BF-BOF)和電弧爐(EAF)兩種路線生產(chǎn)鋼鐵,前者碳強(qiáng)度高,全球平均每生產(chǎn)1噸粗鋼的二氧化碳排放量為2.32噸,而后者僅為0.70噸。
鋼鐵行業(yè)脫碳面臨經(jīng)濟(jì)障礙,如需求低、缺乏采購(gòu)激勵(lì)等,歐盟通過(guò)清潔工業(yè)協(xié)議(CID)等政策推動(dòng)其脫碳轉(zhuǎn)型,并計(jì)劃引入鋼鐵碳強(qiáng)度自愿標(biāo)簽。
二、低碳排放鋼定義的爭(zhēng)議
1、缺乏統(tǒng)一清晰定義:“綠色鋼”“低碳排放鋼”“低排放鋼”“近零排放鋼”等術(shù)語(yǔ)含義模糊,不同文獻(xiàn)和機(jī)構(gòu)對(duì)其定義不同。如Muslemani等人認(rèn)為“綠色鋼”是使用低溫室氣體排放生產(chǎn)工藝制造的鋼產(chǎn)品;Singh和Rout則將其定義為能降低溫室氣體排放、削減成本并提高鋼質(zhì)量的新煉鋼工藝。
2、碳強(qiáng)度作為核心評(píng)估指標(biāo):盡管定義多樣,但所有定義都將碳強(qiáng)度(通常以每噸鋼的二氧化碳當(dāng)量衡量)作為“綠色鋼”的關(guān)鍵屬性。這體現(xiàn)了碳強(qiáng)度在評(píng)估鋼鐵環(huán)境績(jī)效方面的重要性,成為衡量鋼鐵是否低碳的核心標(biāo)準(zhǔn)。
3、對(duì)生產(chǎn)工藝和原料的不同看法:部分定義強(qiáng)調(diào)煉鋼所采用的技術(shù)路線,例如Wang等人提出“綠色鋼”是使用可再生能源產(chǎn)生的氫氣作為還原劑生產(chǎn)的鋼;而對(duì)于產(chǎn)品在制造過(guò)程中使用化石原料(如煤炭作為還原劑或能源來(lái)源)能否被歸類為“綠色鋼”存在爭(zhēng)議。
4、與循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則的關(guān)聯(lián)差異:一些定義將“綠色鋼”與循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則相聯(lián)系,突出廢鋼含量作為“綠色鋼”的重要屬性。如美國(guó)的LEED認(rèn)證鼓勵(lì)使用含有大量回收材料的鋼材,尤其是來(lái)自消費(fèi)后來(lái)源的材料,并鼓勵(lì)在當(dāng)?shù)鼗騾^(qū)域采購(gòu)材料。
5、是否納入其他環(huán)境和社會(huì)維度的分歧:部分學(xué)者提議擴(kuò)大“綠色鋼”定義的范圍,除了考慮氣候變化影響外,還應(yīng)納入廢水污染物、危險(xiǎn)廢物等其他環(huán)境維度,以及勞工權(quán)利、社區(qū)福祉等社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面。但目前這一觀點(diǎn)尚未得到廣泛認(rèn)可,不同定義在是否納入這些維度上存在明顯分歧。
三、主要倡議和標(biāo)準(zhǔn)介紹
1、IEA的近零排放鋼和低排放鋼定義:國(guó)際能源署(IEA)制定此定義,為G7國(guó)家及其他國(guó)家提供參考,區(qū)分“近零排放鋼生產(chǎn)”和“低排放生產(chǎn)”概念。定義局限于粗鋼生產(chǎn)階段,核算二氧化碳和部分甲烷排放,涵蓋Scope1、Scope2和部分上游Scope3排放。依據(jù)廢鋼使用比例設(shè)定“近零排放生產(chǎn)”閾值,0%廢鋼使用時(shí),粗鋼生產(chǎn)排放須低于400kgCO2e/t粗鋼;100%廢鋼使用時(shí),不超過(guò)50kgCO2e/t粗鋼,中間按廢鋼含量設(shè)漸進(jìn)閾值。同時(shí),劃分低排放鋼生產(chǎn)為五個(gè)績(jī)效等級(jí),激勵(lì)逐步減排。
2、ResponsibleSteel績(jī)效水平:ResponsibleSteel是國(guó)際非營(yíng)利多利益相關(guān)方成員組織,其認(rèn)證需遵循13項(xiàng)環(huán)境和社會(huì)標(biāo)準(zhǔn),包括減少溫室氣體排放、負(fù)責(zé)任采購(gòu)原材料、保護(hù)人權(quán)等。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)場(chǎng)地和產(chǎn)品均可認(rèn)證,場(chǎng)地認(rèn)證從搖籃到粗鋼評(píng)估鋼鐵制造商的脫碳進(jìn)展,產(chǎn)品認(rèn)證量化特定鋼鐵產(chǎn)品從搖籃到大門的總隱含碳。核算涵蓋多種溫室氣體,采用與IEA類似的滑動(dòng)尺度方法,依據(jù)廢鋼使用比例定義四個(gè)GHG績(jī)效水平,Level4最為嚴(yán)格,與IEA的凈零排放生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)一致。
3、低排放鋼標(biāo)準(zhǔn)(LESS):德國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)(WV Stahl)基于德國(guó)相關(guān)定義制定LESS,該標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展系統(tǒng)邊界,涵蓋鋼鐵精煉、鑄造和熱軋等下游流程及特定質(zhì)量等級(jí),考慮更多Scope3排放源,如合金劑使用相關(guān)排放。計(jì)算排放時(shí)采用部分附加費(fèi),區(qū)分結(jié)構(gòu)和鋼筋鋼、優(yōu)質(zhì)鋼兩類,根據(jù)不同產(chǎn)品類別和廢鋼使用比例設(shè)定閾值。例如,優(yōu)質(zhì)鋼在0%廢鋼使用時(shí),近零排放閾值為450kgCO2e/t熱軋鋼;100%廢鋼使用時(shí),為170kgCO2e/t熱軋鋼。此外,還推出LESS標(biāo)簽,展示產(chǎn)品性能等級(jí)、廢鋼比例、產(chǎn)品
碳足跡等信息。
4、
氣候債券倡議:
氣候債券倡議組織為氣候債券認(rèn)證,制定了鋼鐵標(biāo)準(zhǔn),設(shè)定鋼鐵生產(chǎn)設(shè)施的脫碳措施和氣候變化基準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)僅考慮固定系統(tǒng)邊界內(nèi)的二氧化碳排放,采用可持續(xù)鋼鐵原則的分裂軌跡方法(包括初級(jí)和二級(jí)路徑),排放強(qiáng)度閾值與IEA2050年凈零情景一致。對(duì)于初級(jí)鋼生產(chǎn),2020年強(qiáng)度閾值為2.38tCO2e/t鋼,到2050年降至0.12tCO2e/t鋼;二級(jí)(廢鋼基)鋼產(chǎn)品2020年閾值為0.75tCO2e/t鋼,2050年也降至0.12tCO2e/t鋼。企業(yè)需披露年度排放強(qiáng)度和廢鋼投入,根據(jù)鐵礦石與廢鋼比例計(jì)算脫碳軌跡,依此評(píng)定Tier1或Tier2認(rèn)證。
5、鋼鐵氣候標(biāo)準(zhǔn)-全球鋼鐵氣候委員會(huì)(GSCC):全球鋼鐵氣候委員會(huì)(GSCC)制定的鋼鐵氣候標(biāo)準(zhǔn),旨在引導(dǎo)鋼鐵行業(yè)脫碳。該標(biāo)準(zhǔn)不設(shè)絕對(duì)閾值,而是建立與IEA2050年凈零排放情景一致的脫碳“下滑路徑”,為扁平產(chǎn)品和長(zhǎng)產(chǎn)品設(shè)定特定排放強(qiáng)度軌跡,目標(biāo)是2050年鋼鐵產(chǎn)品碳強(qiáng)度達(dá)0.12tCO2e/t熱軋鋼。企業(yè)需根據(jù)基線年排放和標(biāo)準(zhǔn)下滑路徑制定定制化脫碳軌跡,經(jīng)第三方驗(yàn)證,設(shè)定科學(xué)的排放目標(biāo)和中期目標(biāo),產(chǎn)品達(dá)標(biāo)后獲3年認(rèn)證,每年需計(jì)算并報(bào)告碳強(qiáng)度。
6、中國(guó)C2F鋼方法:中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)(CISA)與寶武鋼鐵集團(tuán)共同開(kāi)發(fā)“中國(guó)脫碳生態(tài)未來(lái)導(dǎo)向(C2F)鋼評(píng)估方法”,為粗鋼和熱軋產(chǎn)品(不含不銹鋼)的碳排放評(píng)估提供標(biāo)準(zhǔn)化框架。采用搖籃到大門的方法,核算Scope1和Scope2的二氧化碳排放及部分Scope3排放,允許使用
碳信用。根據(jù)廢鋼使用比例設(shè)定五個(gè)績(jī)效等級(jí),如熱軋產(chǎn)品在0%廢鋼使用時(shí),最嚴(yán)格的A類閾值為0.4tCO2e/t熱軋產(chǎn)品;100%廢鋼使用時(shí),為0.05tCO2e/t熱軋產(chǎn)品。鋼企需計(jì)算報(bào)告碳排放,經(jīng)第三方評(píng)估認(rèn)證符合閾值的產(chǎn)品可被認(rèn)定為低碳排放鋼。
四、倡議和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比
1、方法論對(duì)比
主要方法論類型:目前主要有滑動(dòng)尺度、加權(quán)路徑和產(chǎn)品基路徑這三種方法論?;瑒?dòng)尺度方法依據(jù)廢鋼投入比例來(lái)劃分溫室氣體排放,建立廢鋼投入與碳足跡閾值的負(fù)相關(guān)關(guān)系;加權(quán)路徑方法綜合了初級(jí)和二級(jí)鋼鐵生產(chǎn)路徑,并根據(jù)鐵礦石與廢鋼的比例進(jìn)行加權(quán);產(chǎn)品基路徑方法則針對(duì)不同的鋼鐵產(chǎn)品制定獨(dú)立的排放限制。
不同方法論的特點(diǎn)與差異:滑動(dòng)尺度方法應(yīng)用較廣泛,得到多個(gè)組織認(rèn)可,其優(yōu)點(diǎn)是能體現(xiàn)不同生產(chǎn)工藝的差異,鼓勵(lì)傳統(tǒng)技術(shù)減排,但在全球廢鋼供應(yīng)不均衡的情況下存在局限性。產(chǎn)品基路徑方法以全球鋼鐵氣候委員會(huì)(GSCC)的鋼鐵氣候標(biāo)準(zhǔn)為代表,它根據(jù)產(chǎn)品特性制定動(dòng)態(tài)軌跡,更具靈活性,但可能導(dǎo)致不同產(chǎn)品間難以直接比較。加權(quán)路徑方法以氣候債券倡議為代表,綜合考慮不同生產(chǎn)路徑的排放特征,使方法論更貼合實(shí)際情況。
2、系統(tǒng)邊界對(duì)比
系統(tǒng)邊界涵蓋范圍的差異:多數(shù)方法論采用從搖籃到大門的系統(tǒng)邊界,涵蓋從原材料提取到鋼鐵廠大門的過(guò)程,但在具體生產(chǎn)階段的涵蓋上有所不同。在煉鐵和煉鋼以及下游加工階段,國(guó)際能源署(IEA)和氣候債券倡議不包含二次精煉過(guò)程的溫室氣體排放,而其他一些標(biāo)準(zhǔn)則將系統(tǒng)邊界擴(kuò)展到熱軋鋼階段。在Scope3上游排放方面,不同倡議和標(biāo)準(zhǔn)的涵蓋程度差異較大,LESS、ResponsibleSteel和鋼鐵氣候標(biāo)準(zhǔn)涵蓋較全面,而氣候債券倡議和中國(guó)C2F鋼方法則不包含相關(guān)排放,IEA僅部分涵蓋。
其他差異因素:對(duì)于出口過(guò)程氣體的排放核算,各倡議和標(biāo)準(zhǔn)也存在差異,這可能導(dǎo)致產(chǎn)品碳強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果的顯著不同。此外,在對(duì)廢鋼作為輸入材料的核算、產(chǎn)品生命周期結(jié)束時(shí)的可回收性以及credits和offsets的處理等方面,不同標(biāo)準(zhǔn)也有不同的規(guī)定,這些差異都會(huì)影響到對(duì)低碳排放鋼的評(píng)估和比較。
3、閾值對(duì)比
不同標(biāo)準(zhǔn)閾值的設(shè)定情況:不同倡議和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的定量閾值受其方法論和系統(tǒng)邊界的影響。IEA、ResponsibleSteel和中國(guó)C2F鋼標(biāo)準(zhǔn)在粗鋼的定量閾值上有一定的一致性,都以IEA的方法為基礎(chǔ),認(rèn)為粗鋼排放強(qiáng)度低于特定值(0%廢鋼使用時(shí)0.4tCO2粗鋼,100%廢鋼使用時(shí)0.05tCO2e/t粗鋼)可被歸類為近零排放鋼。LESS由于其更廣泛的系統(tǒng)邊界(擴(kuò)展到熱軋鋼),設(shè)定的閾值與上述標(biāo)準(zhǔn)不同,且針對(duì)不同類型的鋼(如優(yōu)質(zhì)鋼和結(jié)構(gòu)鋼)有不同的閾值。
閾值的時(shí)間維度差異:部分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定了固定的閾值,如IEA、ResponsibleSteel、LESS和中國(guó)C2F鋼標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也設(shè)置了中間閾值以反映減排的漸進(jìn)過(guò)程。而鋼鐵氣候標(biāo)準(zhǔn)和氣候債券倡議則采用了隨時(shí)間變化的閾值設(shè)定方式,鋼鐵氣候標(biāo)準(zhǔn)為不同產(chǎn)品設(shè)定了到2050年的排放強(qiáng)度目標(biāo),氣候債券倡議則根據(jù)不同年份設(shè)定了鋼鐵生產(chǎn)的排放閾值軌跡,兩者都反映出不同技術(shù)路線的排放強(qiáng)度在2050年趨于一致的趨勢(shì)。
五、結(jié)論
1、低碳排放鋼定義的重要性:明確“低碳排放鋼”的定義對(duì)鋼鐵行業(yè)意義重大。鋼鐵生產(chǎn)約占全球CO2排放量的7%,標(biāo)準(zhǔn)化定義能為識(shí)別和推廣低碳排放鋼提供統(tǒng)一基準(zhǔn)。有助于政府制定碳定價(jià)、綠色公共采購(gòu)和貿(mào)易法規(guī)等有效政策,引導(dǎo)投資向清潔生產(chǎn)技術(shù)傾斜。同時(shí),能增強(qiáng)市場(chǎng)透明度,避免“綠漂”,讓買家、投資者和監(jiān)管機(jī)構(gòu)做出更明智的決策。
2、當(dāng)前定義存在的問(wèn)題:目前,“低碳排放鋼”缺乏普遍認(rèn)可的定義。各類評(píng)估和認(rèn)證低碳排放鋼的倡議、標(biāo)準(zhǔn)和框架不斷涌現(xiàn),但在方法、范圍和排放閾值上差異顯著。這種不一致給市場(chǎng)區(qū)分產(chǎn)品、企業(yè)投資決策以及政府政策實(shí)施帶來(lái)諸多挑戰(zhàn)。
3、現(xiàn)有倡議和標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)與不足
框架繁多且質(zhì)量參差不齊:近年來(lái)大量相關(guān)倡議出現(xiàn),但僅有少數(shù)具備完善的溫室氣體排放核算方法,包括明確的系統(tǒng)邊界、排放報(bào)告規(guī)則和驗(yàn)證機(jī)制。多數(shù)框架在這些方面存在欠缺,影響了對(duì)鋼鐵產(chǎn)品碳排放評(píng)估的準(zhǔn)確性和可靠性。
核心指標(biāo)與輔助指標(biāo)的運(yùn)用:全球普遍認(rèn)可碳強(qiáng)度是評(píng)估鋼鐵環(huán)境績(jī)效的關(guān)鍵指標(biāo),各倡議和標(biāo)準(zhǔn)均以此為基礎(chǔ)定義鋼鐵的可持續(xù)性。在滑動(dòng)尺度方法中,碳強(qiáng)度與廢鋼含量共同確定閾值,但在全面評(píng)估時(shí),還應(yīng)考慮資源消耗、水污染和空氣質(zhì)量等其他環(huán)境影響類別。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念落實(shí)的挑戰(zhàn):所有標(biāo)準(zhǔn)和倡議都認(rèn)可廢鋼使用是鋼鐵生產(chǎn)脫碳的重要手段,但在滑動(dòng)尺度等方法中,對(duì)廢鋼使用的“中性化”處理可能帶來(lái)問(wèn)題。相同的評(píng)分可能掩蓋不同的循環(huán)經(jīng)濟(jì)水平和碳足跡差異。在標(biāo)簽方案中,需明確廢鋼核算和分類的方法指南,以防止虛假宣傳,確保真正的循環(huán)經(jīng)濟(jì)努力得到認(rèn)可和獎(jiǎng)勵(lì)。
術(shù)語(yǔ)使用混亂:“綠色鋼”“低碳排放鋼”等術(shù)語(yǔ)在不同倡議中的使用不一致,且缺乏統(tǒng)一的定義。這些術(shù)語(yǔ)可能代表不同的方法、閾值或系統(tǒng)邊界,導(dǎo)致利益相關(guān)者之間產(chǎn)生混淆,阻礙了有效的溝通和行業(yè)發(fā)展。
排放核算方法不統(tǒng)一:各倡議的排放核算規(guī)則缺乏一致性,系統(tǒng)邊界、碳信用分配和副產(chǎn)品核算等方面的差異,使得不同框架下鋼鐵產(chǎn)品的環(huán)境績(jī)效難以比較。這不僅影響市場(chǎng)公平競(jìng)爭(zhēng),也不利于行業(yè)整體的低碳轉(zhuǎn)型。
4、未來(lái)發(fā)展方向與建議:盡管各倡議和標(biāo)準(zhǔn)在方法上存在差異,但長(zhǎng)期排放強(qiáng)度閾值和目標(biāo)呈現(xiàn)出明顯的趨同趨勢(shì)。無(wú)論是初級(jí)(鐵礦石基)還是二級(jí)(廢鋼基)煉鋼路線,以及不同的產(chǎn)品類別,都朝著2050年深度脫碳的方向發(fā)展。未來(lái),鋼鐵行業(yè)需進(jìn)一步統(tǒng)一術(shù)語(yǔ),協(xié)調(diào)排放核算方法,明確循環(huán)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算和評(píng)估方式,以促進(jìn)鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。
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