現(xiàn)階段中國(guó)鋼鐵工業(yè)節(jié)能進(jìn)展主要體現(xiàn)在：

（1）鋼鐵工藝結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，主體裝備水平大幅提升，部分焦?fàn)t、燒結(jié)、高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼水平以及軋鋼生產(chǎn)線控制技術(shù)已處于世界領(lǐng)先水平；

（2）重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)鋼鐵企業(yè)能源轉(zhuǎn)換效率不斷提高，主要工序能耗逐年下降，2019年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗（標(biāo)煤）已降至554kg；

（3）高參數(shù)煤氣發(fā)電、高溫高壓干熄焦、焦?fàn)t上升管余熱回收等一批先進(jìn)適用節(jié)能技術(shù)快速推廣，為行業(yè)節(jié)能降耗提供了有力的支撐；

（4）百余家鋼鐵企業(yè)建立了能源管理體系并有效實(shí)施，一批能源管控中心的建設(shè)促進(jìn)了兩化融合并提升了能源管控信息化水平。

中國(guó)鋼鐵工業(yè)節(jié)能工作取得積極進(jìn)展，但仍存在工術(shù)創(chuàng)新水平不高等諸多問題，依然存在較大的節(jié)能潛力。鋼鐵企業(yè)一旦流程結(jié)構(gòu)、裝備水平確定下來，并且相應(yīng)的節(jié)能措施配套齊全，則傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)節(jié)能、技術(shù)節(jié)能及管理節(jié)能的空間就日趨變窄。而提升自發(fā)電水平成為降低能源成本最直接、也是效益最明顯的抓手，自發(fā)電已成為影響鋼鐵企業(yè)能源成本的重要因素。余熱余能自發(fā)電影響噸鋼能源成本約100元以上，而2020年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)鋼鐵企業(yè)平均噸鋼利潤(rùn)為177元。足以看出，自發(fā)電帶來的效益對(duì)鋼鐵企業(yè)的效益及競(jìng)爭(zhēng)力造成重要影響。

鋼鐵工業(yè)是流程工業(yè)，當(dāng)前鋼鐵生產(chǎn)過程具有的鋼鐵產(chǎn)品制造、能源轉(zhuǎn)換、廢棄物消納處理三大功能中，鋼鐵流程的能源轉(zhuǎn)換功能越來越受到業(yè)界關(guān)注。鋼鐵制造（生產(chǎn)）的流程實(shí)際是一種動(dòng)態(tài)運(yùn)行的過程，其運(yùn)行的物理本質(zhì)是鐵素物質(zhì)流在能量流的驅(qū)動(dòng)和作用下，按照設(shè)定的程序在流程網(wǎng)絡(luò)作動(dòng)態(tài)、有序的運(yùn)行。

鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的大量余熱余能資源具有較高回收利用價(jià)值。鋼鐵余熱余能除生產(chǎn)預(yù)熱、加熱燃料、外供周邊，通過能源轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)換為電力依然是當(dāng)前主要利用方式。余熱余能自發(fā)電率是能源轉(zhuǎn)換功能的關(guān)鍵表征指標(biāo)，可以用余熱余能自發(fā)電率來評(píng)價(jià)企業(yè)或行業(yè)的節(jié)能水平。

政府對(duì)鋼鐵余熱余能發(fā)電技術(shù)的獎(jiǎng)補(bǔ)力度也很大，國(guó)家、地方節(jié)能獎(jiǎng)補(bǔ)資金均將高參數(shù)煤氣發(fā)電、高溫高壓干熄焦等余熱余能利用項(xiàng)目列為重點(diǎn)支持項(xiàng)目。

鋼鐵行業(yè)近年來自發(fā)電水平提高很快，一些企業(yè)的余熱余能自發(fā)電率超過90%。鋼鐵余熱余能發(fā)電技術(shù)主要包括煤氣發(fā)電、干熄焦發(fā)電、高爐干式余壓發(fā)電（TRT）、燒結(jié)余熱發(fā)電等。

以煤氣發(fā)電技術(shù)為例.其近年來快速發(fā)展，由原來的中溫中壓、高溫高壓發(fā)展到目前主流的高溫超高壓、超高溫超高壓、超高溫亞臨界參數(shù)發(fā)電，高爐煤氣單耗由5降至2.6m3/（kW-h）,先進(jìn)機(jī)組的熱效率超過40%。鋼鐵企業(yè)通過主動(dòng)淘汰中、低參數(shù)機(jī)組，結(jié)合將高爐汽動(dòng)鼓風(fēng)改為電動(dòng)鼓風(fēng)措施，集中煤氣資源建設(shè)高參數(shù)機(jī)組。高參數(shù)機(jī)組在中小型化方面取得突破，35MW超高壓及80、100MW亞臨界煤氣發(fā)電均已有數(shù)十臺(tái)（套）成熟工程案例。2020年初中冶南方都市環(huán)保工程技術(shù)有限公司、冶金工業(yè)規(guī)劃研究院等單位主編的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)煤氣發(fā)電技術(shù)規(guī)范MYB/T4881-2020》已發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施將進(jìn)一步規(guī)范鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)煤氣發(fā)電技術(shù)，以提高發(fā)電效率。該規(guī)范中對(duì)不同規(guī)模的煤氣發(fā)電純凝機(jī)組做出了熱效率的規(guī)定，見表1

其他幾項(xiàng)典型的節(jié)能發(fā)電技術(shù)方面，高爐TRT（含BPRT）、燒結(jié)余熱發(fā)電、干熄焦發(fā)電等配置率也逐年提高，今后的趨勢(shì)仍是提高效率?？稍偕茉窗l(fā)電方面，寶武集團(tuán)利用廠房屋頂建設(shè)光伏發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)90MW，鞍鋼集團(tuán)飯魚圈基地建設(shè)了總裝機(jī)容量為14MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)方式、流程結(jié)構(gòu)、裝備水平、工序范圍有所差異，統(tǒng)計(jì)口徑、計(jì)算方法、評(píng)價(jià)程序方法也不一致，影響了行業(yè)的對(duì)標(biāo)評(píng)價(jià)以及政府部門的節(jié)能監(jiān)察工作。鋼鐵企業(yè)余熱余能自發(fā)電率是一個(gè)綜合指標(biāo)，影響因素眾多，主要包括工藝流程結(jié)構(gòu)、能源購(gòu)入及輸出、余熱余能、發(fā)電工藝裝置效率、用電側(cè)管理和裝置效率以及相關(guān)對(duì)應(yīng)指標(biāo)，見表2

在以上影響因素中，工藝流程結(jié)構(gòu)、能源購(gòu)入及輸出這兩個(gè)關(guān)鍵因素及相應(yīng)指標(biāo)直接影響了企業(yè)之間自發(fā)電率的可比性。針對(duì)目前鋼鐵行業(yè)對(duì)自發(fā)電率不可比性的困惑以及行業(yè)對(duì)標(biāo)及政府節(jié)能監(jiān)察的需要，冶金工業(yè)規(guī)劃研究院提出立項(xiàng)并研制《鋼鐵企業(yè)余熱余能自發(fā)電率評(píng)價(jià)導(dǎo)則H2019-0389T-YB》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以統(tǒng)一計(jì)算口徑、計(jì)算方法及評(píng)價(jià)程序方法。

（1）計(jì)算時(shí)，工序上只到熱軋工序，冷軋及深加工工序耗用的煤氣、蒸汽折算為發(fā)電量進(jìn)入計(jì)算，用電量不含冷軋及深加工工序。

（2）將購(gòu)入天然氣折算為發(fā)電量進(jìn)行抵扣；將外銷煤氣及蒸汽折算為發(fā)電量。

（3）為了使南、北方地區(qū)統(tǒng)一口徑，北方地區(qū)冬季以余熱蒸汽和余熱水采暖的，釆暖消耗的余熱蒸汽發(fā)電按夏季發(fā)電水平計(jì)入，利用余熱水釆暖的不予考慮。

自發(fā)電率基準(zhǔn)值

SGR1=（SG-SC）/EC×100%

自發(fā)電率折算值

SGR2=（SG+SG1+SG2-SG3-SC）/EC×100%

式中：SG為自發(fā)電量，104kW？h；SC為機(jī)組自耗電量，104kW？h；EC為全廠總用電量，104kW？h；SG1為外銷煤氣（包括供冷軋、制化產(chǎn)、外賣等）折算成的電量，104kW？h；SG2為外銷蒸汽折算成的電量，104kW？h；SG3為購(gòu)入天然氣折算成的電量，104kW？h。

（1）建立專家評(píng)審小組，負(fù)責(zé)開展鋼鐵余熱余能自發(fā)電率的評(píng)價(jià)工作。

（2）查看統(tǒng)計(jì)報(bào)表、原始記錄，根據(jù)實(shí)際情況開展實(shí)地調(diào)研等工作，確保數(shù)據(jù)完整和正確。

（3）對(duì)資料進(jìn)行分析，計(jì)算自發(fā)電率。

（4）依據(jù)余熱余能自發(fā)電率評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表3），評(píng)判企業(yè)自發(fā)電水平。

科學(xué)評(píng)判余熱余能自發(fā)電率的重要意義在于：通過統(tǒng)一計(jì)算口徑及計(jì)算方法準(zhǔn)確測(cè)算自發(fā)電率，可以客觀比較鋼鐵企業(yè)之間自發(fā)電水平的差距，推動(dòng)企業(yè)提高能效，進(jìn)而合理評(píng)價(jià)鋼鐵企業(yè)節(jié)能工作的水平，其也能成為政府強(qiáng)化節(jié)能監(jiān)察管理的重要抓手。

鋼鐵行業(yè)自發(fā)電水平不斷提高，但仍有較大的提升空間。自發(fā)電提升工作是一個(gè)系統(tǒng)工程，在表2余熱余能自發(fā)電率影響因素中，余熱余能、發(fā)電工藝裝置效率、用電側(cè)管理和裝置效率這三個(gè)關(guān)鍵因素及相應(yīng)指標(biāo)決定鋼鐵企業(yè)自發(fā)電水平高低。鋼鐵企業(yè)應(yīng)積極促進(jìn)高能效轉(zhuǎn)化工藝、裝備、管理技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)，特別要在分布式能源耦合及集成優(yōu)化、優(yōu)化煤氣發(fā)電機(jī)組配置、加大可再生能源應(yīng)用實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)、推廣應(yīng)用節(jié)能節(jié)電技術(shù)方面釆取措施，以提高自發(fā)電水平。

（1）根據(jù)煤氣的資源量、品質(zhì)及工藝用戶需求不同，合理分配煤氣資源。

（2）考慮不同能源介質(zhì)的經(jīng)濟(jì)輸送半徑，形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模，提高設(shè)備的開工率，建立多個(gè)區(qū)域性能源利用體系。

（3）優(yōu)化以蒸汽為載體的能源運(yùn)行方式，避免將連續(xù)能源流供給不連續(xù)能源用戶，例如用機(jī)械真空泵替代蒸汽噴射泵；減少設(shè)置甚至取消蒸汽管網(wǎng)，余熱蒸汽就地發(fā)電上網(wǎng)，構(gòu)建科學(xué)、合理、高效的能源網(wǎng)絡(luò)。

（4）根據(jù)區(qū)域分布式利用原則，在高爐、焦化、燒結(jié)區(qū)域分別回收相應(yīng)余熱作為吸收式制冷系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)熱源，使整個(gè)系統(tǒng)按能源品位分級(jí)利用和循環(huán)利用。

（5）跟自發(fā)電密切相關(guān)的煤氣-蒸汽-電力系統(tǒng)存在相互耦合關(guān)系，應(yīng)遵循相互協(xié)同、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的優(yōu)化利用原則，多系統(tǒng)耦合優(yōu)化是下一步的重要著力點(diǎn)。

（1）科學(xué)系統(tǒng)制定煤氣平衡。由于煤氣產(chǎn)生與消耗作業(yè)制度不匹配，因此煤氣發(fā)電裝機(jī)規(guī)模應(yīng)與鋼鐵企業(yè)富余煤氣資源量相適應(yīng)，裝機(jī)規(guī)模宜為富余煤氣按日平均值計(jì)算的發(fā)電規(guī)模的1.1-1.25倍。

（2）兼顧高效與安全可靠性。煤氣發(fā)電機(jī)組優(yōu)先選取高溫超高壓及以上參數(shù)大容量單元制機(jī)組，并且宜按機(jī)組效率高低的優(yōu)先級(jí)次序合理規(guī)劃利用。結(jié)合鋼鐵企業(yè)電力系統(tǒng)接入便利性、總圖布局及煤氣調(diào)度靈活性等因素，發(fā)電機(jī)組可選用1臺(tái)或多臺(tái)。

（3）技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選以保證投資效益最大化。節(jié)能發(fā)電的最終目的是降本增效，因此需對(duì)煤氣發(fā)電選型、配置組合等進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，以保證投資效益的最大化。

（4）向高參數(shù)機(jī)組發(fā)展。鋼鐵行業(yè)存在一定數(shù)量的中低參數(shù)機(jī)組，鋼鐵企業(yè)應(yīng)加快淘汰低效機(jī)組，建設(shè)大型高參數(shù)發(fā)電機(jī)組，提高企業(yè)的自發(fā)電水平。

鋼鐵行業(yè)可發(fā)展的可再生能源有光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電，鋼鐵企業(yè)大面積的廠房具有發(fā)展屋頂光伏發(fā)電的天然優(yōu)勢(shì)，臨江靠海的鋼鐵企業(yè)具有發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的資源條件。今后具備條件的鋼鐵企業(yè)應(yīng)逐步加大可再生能源發(fā)電的應(yīng)用比例，使多能互補(bǔ)成為余熱余能發(fā)電的必要補(bǔ)充.從而促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化及低碳發(fā)展。

中國(guó)鋼鐵行業(yè)節(jié)能工作的進(jìn)步得益于節(jié)能技術(shù)的不斷創(chuàng)新，未來技術(shù)的不斷創(chuàng)新仍將是進(jìn)一步提高能源利用水平的關(guān)鍵。面對(duì)節(jié)能空間日趨變窄的嚴(yán)峻形勢(shì)，實(shí)現(xiàn)低碳冶金工藝技術(shù)、鋼鐵熔渣顯熱回收等關(guān)鍵技術(shù)的突破是破解現(xiàn)階段節(jié)能瓶頸的關(guān)鍵，這需要相關(guān)科研院所、設(shè)備制造企業(yè)以及鋼鐵企業(yè)的共同協(xié)作和努力。表4中列舉了當(dāng)前鋼鐵行業(yè)各工序主要的先進(jìn)適用節(jié)能技術(shù)。

2019年全國(guó)粗鋼產(chǎn)量9.96億t，平均噸鋼耗電455kW？h，平均自發(fā)電率為53%。通過對(duì)百余家鋼鐵企業(yè)的調(diào)研，根據(jù)企業(yè)的不同情況，潛力最大的企業(yè)能夠提升四十個(gè)百分點(diǎn)的自發(fā)電率。研究認(rèn)為，按目前成熟技術(shù)和管理能力，鋼鐵行業(yè)有提升二十個(gè)百分點(diǎn)自發(fā)電率的潛力，全行業(yè)每年可以減少外購(gòu)電量906億kW？h，接近于三峽工程的年發(fā)電量968.8億kW？h，降低能源成本498億元，并將大幅提升全行業(yè)的能效水平、工藝潔凈度、盈利水平和競(jìng)爭(zhēng)能力。

在節(jié)能降碳方面，鋼鐵企業(yè)自發(fā)電率的提高可以減少企業(yè)外購(gòu)電量，每年相應(yīng)減少社會(huì)電廠發(fā)電煤耗（標(biāo)煤）2781萬(wàn)t（折標(biāo)系數(shù)按2019年全國(guó)火電供電煤耗（標(biāo)煤）307g/（kW？h）取值），降低二氧化碳排放5528萬(wàn)t（取全國(guó)統(tǒng)一外購(gòu)電力排放因子（COQO.6101t/（MW？h）），為破解鋼鐵行業(yè)能源、資源、碳約束做出積極貢獻(xiàn)。

（1）“十四五”期間“控煤減碳”將成為鋼鐵行業(yè)發(fā)展的硬約束，鋼鐵流程能源轉(zhuǎn)換效率及功能價(jià)值亟待深度開發(fā)。在鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)成本差異不大的情況下，提高能效多發(fā)電已然成為最大效益點(diǎn)。未來誰(shuí)搶占了余熱余能發(fā)電制高點(diǎn)，誰(shuí)將會(huì)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得先機(jī)。

（2）通過制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)評(píng)判余熱余能自發(fā)電率具有重要意義，建議相關(guān)政府部門將余熱余能自發(fā)電率納入統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)系列，作為開展節(jié)能監(jiān)察及“能效領(lǐng)跑者”評(píng)選的重要指標(biāo)。

（3）鋼鐵企業(yè)應(yīng)積極促進(jìn)高能效轉(zhuǎn)化工藝、裝備、管理技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)。在分布式能源耦合及集成優(yōu)化、煤氣發(fā)電機(jī)組配置優(yōu)化、提高可再生能源應(yīng)用實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)、推廣應(yīng)用節(jié)能節(jié)電技術(shù)方面采取措施，以提高自發(fā)電水平。

（4）提高余熱余能自發(fā)電具有顯著經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能降碳效益，能夠?yàn)槠平怃撹F行業(yè)能源、資源、碳約束做出積極貢獻(xiàn)，從而加快推進(jìn)鋼鐵行業(yè)的綠色低碳發(fā)展。