【評析】【全球】全球鋼鐵業能源效率趨勢

2019/6/11 上午 12:00:00

【作者】 黃啟峰

 

【重點摘述】

根據世界鋼鐵協會(簡稱世界鋼協)(World Steel Association)2018年發布的”Energy use in the steel industry”， 2017年全球粗鋼產量達到16.91億噸，到2050年鋼鐵消費量預期將增長到目前水準的1.5倍，以滿足人口日益增長的需要。自1960年以來，在大多數先進的鋼鐵生產國，能源利用效率的提高已經帶來了每生產一噸粗鋼能耗降低大約60%的效果。以下歸納研析全球鋼鐵業能源效率趨勢：

 

  1. 全球鋼鐵業長期能源效率趨勢
    (1) 自1960年以來，在大多數先進的鋼鐵生產國，能源使用效率的提高已經帶來了每生產一噸粗鋼能耗降低大約60%的效果。2000年後，下降幅度已趨緩。(如圖1所示)
     
  2. 全球鋼鐵產業能源使用趨勢
    (1) 根據IEA 2017能源技術展望(ETP2017)，能源密集產業能源需求占全球工業部門超過69%，而鋼鐵業就占23%。鋼鐵業能源消費以煤炭為主，占全球能源使用和二氧化碳排放的重要組成部分。(如圖2所示)
    (2) 2000年至2016年維持在20GJ/t至22GJ之間，2009年達到高峰(22GJ/t)，之後每年下降0.8%。(如圖2)
    (3) 與一貫作業煉鋼相比，電弧爐的能源密集度低的很多，2016年電弧爐粗鋼產量占比為25.2%。
     
  3. 主要鋼鐵生產國能源密集度與電力密集度
    比較經濟條件類似台灣的主要鋼鐵生產國日本、韓國、德國、義大利等，鋼鐵行業之能源密集度與電力密集度，分析如下：
    (1) 能源密集度：2000年至2015年各國金屬基本工業皆有下降，台灣下降幅度最大，達46%。(如圖3所示)
    (2) 電力密集度：2000年至2015年各國金屬基本工業皆有下降，台灣下降幅度最大，達34%。(如圖4所示)
     
  4. 主要鋼鐵生產國單位耗能比較
    (1) 與主要鋼鐵生產國相比，我國2015年粗鋼單位耗能為0.15 toe/t，優於大部分國家。(如圖5所示)

圖1、全球鋼鐵產業能耗下降比例趨勢(資料來源：Worldsteel (2018), Energy use in the steel industry.)

 

圖2、全球鋼鐵業能源需求與能源密集度趨勢(資料來源：IEA(2018), Tracking Clean Energy Progress.)

 

圖3、主要生產國金屬基本工業能源密集度趨勢(資料來源：1.OECD iLibrary  (2018), Dataset: STAN Industrial Analysis, World energy balances, and World energy statistics;2.主計處(2017) ,國內各業生產毛額(2008SNA)。)

 

        圖4、主要生產國金屬基本工業電力密集度趨勢(資料來源：1.OECD iLibrary  (2018), Dataset: STAN Industrial Analysis, World energy balances, and World energy statistics;2.主計處(2017) ,國內各業生產毛額(2008SNA)。)

 

圖5、2015年主要生產國粗鋼單位耗能比較(資料來源：1. OECD iLibrary(2018), World energy balances;2. WSA(2017), Steel Statistical Yearbook 2017 updated.)

 

【評析】

針對全球鋼鐵業能源效率趨勢彙整報告提出以下之評析：

 

  1. 電弧爐占比高單位耗能會比較低
    但影響單位耗能高低因素還有設備新舊、製程技術、節能努力等，一些電弧爐占比高國家，單位耗能績效並不理想。
     
  2. 鋼鐵產業能源成本高
    能源成本在鋼鐵生產成本中占相當大的比例，某些國家占到20%至40%，因此提高能源效率就會帶來生產成本的降低以及競爭力的提升。
     
  3. IEA鋼鐵業能源轉型挑戰高
    國際能源署(IEA)規劃要達到2030減碳目標，電弧爐占比須達40%，此有關各國鋼鐵業與整體工業部門發展布局息息相關，要達此目標挑戰極高。
     
  4. 「直接排放」或「全部排放」(含間接排放)的減碳規劃與結果差很大
    (1) IEA能源技術展望只規劃「直接排放」，並不涵蓋「間接排放」(電力)，電爐所用的電排放很少(用電不計排放，僅用少數的燃氣和燃煤)。

    (2) 若採直接還原鐵電弧爐，則耗能比高爐轉爐高，但直接排放較少，並沒考量到這些排放移轉至發電部門的結果。若計入間接排放則視電力細數而定。

 

【資料來源】

  1. IEA(2017), Energy Technology Perspectives 2017.
  2. IEA(2018), Tracking Clean Energy Progress.
  3. OECD iLibrary  (2018), Dataset: STAN Industrial Analysis, World energy balances, and World energy statistics.
  4. OECD iLibrary(2018), World energy balances.
  5. Worldsteel(2017), Steel Statistical Yearbook 2017 updated.
  6. WSA (2018), Energy use in the steel industry.
  7. 主計處(2017) ,國內各業生產毛額(2008SNA)。
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