能源領(lǐng)域碳排放占我國(guó)碳排放總量的80%，推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)雙碳目標(biāo)至關(guān)重要。碳達(dá)峰碳中和“1+N”政策體系文件中提出大力提升風(fēng)電、光伏發(fā)電規(guī)模，非化石能源消費(fèi)比重在2030年達(dá)到25%左右。新能源的快速發(fā)展將帶動(dòng)鋼鐵需求大幅增加，本文對(duì)我國(guó)風(fēng)電和光伏發(fā)電行業(yè)用鋼需求進(jìn)行分析，供業(yè)內(nèi)探討參考。
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(jiàn)》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(yáng)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(kāi)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(lái)，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(wú)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(kāi)發(fā)和利用的風(fēng)能儲(chǔ)量超過(guò)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(yáng)能資源豐富或較豐富的地區(qū)，具有良好的開(kāi)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(yáng)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(wàn)千瓦以上，2025年后年均新增裝機(jī)容量應(yīng)不低于6000萬(wàn)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(wàn)噸，預(yù)計(jì)“十五五”期間將達(dá)到4500萬(wàn)噸，2030-2060年，新增風(fēng)電用鋼及鑄鍛件需求約33000萬(wàn)噸?？紤]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(lái)30年，光伏發(fā)電耗鋼累計(jì)約24000萬(wàn)噸，光熱發(fā)電耗鋼累計(jì)約120萬(wàn)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(lái)Q355NH耐候鋼等新型工業(yè)材料開(kāi)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(lái)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(guò)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(wàn)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(wàn)噸。未來(lái)，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(guò)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(kāi)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(yáng)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。
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