钢铁行业天然气用户用气特征及启示

王建智 王良锦 杨熹薇 熊 伟

（1.中国石油华北天然气销售公司，北京 100101；2.中国石油西南油气田公司天然气经济研究所，四川 成都 610051）

0 引言

钢铁工业是重要的基础工业部门，是发展国民经济与国防建设的物质基础。目前，我国钢铁行业的整体产业链超过全国GDP的8%，行业上下游关联产业多，在整个经济振兴的布局中占有举足轻重的地位［1］。随着节能减排压力和全民低碳社会的不断推进，作为相对清洁、低碳的天然气在钢铁行业中的利用量越来越大。摸清钢铁行业用户在天然气用气工艺、用气定额、用气波动性和用气经济性等方面的特点，对提高钢铁行业用气保障度，提高钢铁用户用气综合效益具有重要的作用。

1 我国钢铁行业特点与现状

1.1 钢铁行业特点

1）钢铁产业链长，产业关联度高。钢铁行业作为原材料的生产和加工部门，既要受上游原材料如铁矿石、焦炭等，下游房地产、汽车、船舶等行业发展影响，同时作为国民经济的基础行业，也渗透到固定资产投资、房地产投资、基建投资、机械工业、汽车工业等，影响和制约这些行业的发展。

2）钢铁价格影响因素较多。其价格不仅受市场供需因素的影响，国家重大经济波动和重大事件往往也会对钢铁价格产生较大的影响。此外，在通货膨胀预期的影响下，钢铁价格也将随能源、材料价格上涨而上涨。国民经济快速增长，钢材需求旺盛，供不应求，钢材价格上涨；反之在需求萎缩和产能扩张作用下，价格一路下滑。

3）钢铁行业规模经济明显。钢铁工业生产工艺决定了其大型化和规模化的发展方向。冶炼钢和铁的经济规模都在100×104t／a以上，现代化的线材生产的经济规模在40×104t／a以上，热轧板材生产线的规模在300×104t／a以上。

4）钢铁产业集中度要求高。从全球产业对比的角度看，由于钢铁产业上游和下游汽车业等产业相对集中，以便与上游垄断原材料供应商和下游需求方在量上形成平衡。作为规模型工业，国际上主要钢铁国家集中度均较高，如日本新日铁和JFE两家企业的钢产量占比超过50%，韩国浦项钢铁公司钢产量占比超过60%。

1.2 钢铁业现状

1）产业集中度低。我国钢铁企业集中度相对较低，仅40%左右，与日本、韩国、俄罗斯等钢铁发达国家相比仍有不小的差距，集中度较低导致吨钢综合能耗比世界先进水平高15%～20%，整体盈利能力也一般。

2）产销量大。我国是钢铁生产和消费大国，粗钢产量连续十多年居世界第一。但是钢铁行业一直面临产能过剩、产业布局不合理、集中度低、产品附加值低、资源控制力弱等系列问题。

3）发展潜力大。我国钢铁产能其实是一种“相对过剩”，仅低端钢产品过剩，而高品质钢材产品供应不足，仍需大量进口。因此高端产品领域潜在需求巨大，钢铁企业也正加大研发投入，提高产品技术含量，增大发展空间。

4）区域分布分散。钢铁企业分散在全国各地且数量众多，目前规模以上钢铁企业数量有7 000多家。近年来，华北、华东和西南的钢铁企业因整合进程加快，企业数量减少；而东北、中南和西北的钢铁企业数量刚有所增长，实力得到加强。

2 我国钢铁行业天然气利用特征分析

2.1 用气工艺特征

不同钢铁企业在产业链环节不同，生产的产品不同，其工艺也不完全相同，他们的主要用气工艺环节有焙烧、熔铸、压延、热处理、切割、退火、酸洗、干燥等。天然气做为加热炉、保温炉、表面处理炉、退火炉、蒸汽锅炉等的燃料使用。钢铁企业冶炼加工过程中，天然气利用主要特点有：

1）要求不出现天然气中断供应情况。由于钢铁生产工艺特点和最低生产规模要求，所有钢铁生产企业都必须采取全年连续不间断生产工艺，天然气主要用用于各类热加工环节（少量用于蒸汽加热环节），在线生产量都是几万、几十万吨容量产品。一旦天然气出现中断供应情况，在事先没有准备足够替代能源的情况下，炉内钢产品将全部报废，甚至熔炉也将报废，损失将十分巨大。

2）特殊钢生产对天然气气质气压要求高。一些高端不锈钢（合金）等生产企业，其产品的生产使用专用的加热装置，这些专用设备大多对天然气气质、气压、气量有一定的特殊要求。如果天然气不纯净，气压低于设计要求，不仅会对生产设备效率造成影响，增大天然气耗气量，而且会降低或破坏产品品质，对产品售价和企业经济效益造成较大影响。

2.2 钢铁行业用气定额特征

从抽样调查的十多家钢铁企业用气定额分析，平均钢耗气量为（10～1 000）m3／t，造成这些企业钢耗气量差别较大有多方面的原因：

1）产品和工艺决定不同耗气量。不同钢铁企业生产的产品品种和类别不尽相同，他们采用的生产线不同，就决定了他们所需要的生产工艺环节多少、所要求达到温度高低，以及为此而需要的生产时间的长短等都不一样，从而导致不同钢铁企业产品钢耗气量自然就存在较大差别。

2）替代能源采用率影响平均耗气量。由于天然气价格、加热设备、生产线天然气利用环节等的不同，导致用气定额的较大差异。特别是一些企业全生产线采取天然气作燃料，而一些企业只在个别关键环节使用天然气作燃料，在其他环节则使用焦炉煤气、煤碳等替代燃料，从而导致不同企业平均单耗存在较大差别。

2.3 用气波动性特征

钢铁企业一般都是全年不间断连续性生产，正常生产用气量也较稳定。但是，钢产品受宏观经济景气状况影响较大，还一定程度受冬夏季气温变化影响。

1）宏观经济景气状况对钢铁生产用气波动性影响较大。钢铁行业是上下游产业关联度十分密切的产业，特别是下游汽车、船舶和房地产等用钢产品量大的行业需求变动直接影响钢铁行业发展。尤其是国家对房地产业的宏观调控力度持续加大，以及低水平重复建设导致产能相对过剩，钢铁行业仍受市场不景气影响，天然气利用量波动较大。

2）气温和生产线调整对生产用气有小幅度波动。气温对天然气需求波动的影响主要表现在冬天和夏天的季节性温差方面，冬天比夏天一般多消耗3%～5%的天然气，才能达到同样的加热温度。生产线上生产不同规格的产品时，其耗气量也存在一定差别［2］。

2.4 用气经济性特征

钢铁生产工艺流程多个环节都可以采用煤炭、燃料油等替代能源，但是采用天然气对用户生产成本、产品质量和节能减排等方面都有较大影响。

1）天然气在钢铁企业产品成本占比相对较小。整个生产线都使用天然气作燃料的钢铁企业较少，基本上都大量使用煤、电等替代能源，天然气用气成本占产品总成本比例一般为3%～6%，高端不锈钢生产企业天然气使用成本占产品总成本10%左右，对企业影响不大。

2）天然气有利于确保企业产品质量稳定。与天然气相比，钢铁生产环节中使用CNG、LNG和LPG对产品质量没有不同影响；而煤、焦炉煤气、燃料油等替代燃料供气恒定供气方面不如天然气。因此，使用天然气作燃料易于保持产品品质稳定并提高企业产品成品率。

3）天然气节能减排成效明显。虽然电、乙炔、CNG、LNG和LPG等跟天然气一样燃烧更稳定更清洁，对环境污染较小，但是煤、焦炉煤气、燃料油等替代燃料则会产生大量一氧化硫、二氧化碳等对环境造成污染。

3 认识与启示

钢铁行业目前面临全球经济疲软以及国内钢铁产业供需失衡的不利市场环境，仍处于转型和结构调整期。加强对钢铁企业的沟通和了解，掌握行业发展动态和用气规律，有利于供气企业开发钢铁行业用户的针对性和有效性。

3.1 深入研究行业及政策发展趋势，降低钢铁企业供用气风险

当前，我国钢铁企业如能妥善利用国家钢铁产业振兴政策，优化产品结构，发挥产业整合优势，便有机会促进钢铁产业全面升级，不断增强市场竞争力。天然气生产供应企业也应认真研究我国钢铁行业发展现状及趋势，研究不同钢铁企业的实力和竞争办，选择和培育优质高效钢铁用气企业，提高天然气利用效益。

3.2 建立天然气利用信息数据库，提高用户开发培育针对性

深入分析研究钢铁企业的生产线和生产工艺，掌握企业的用气环节、用气设备和用气定额情况，对天然气气质和气压要求，用户用气波性及其影响因素，特别是天然气在用户产品成本中的比例，替代能源情况及其竞争优势，用户价格承受能力等基本信息。把这些信息建立相应的基础数据库，方便对钢铁用户进行有效管理，为开发类似钢铁用户提供决策参考。

3.3 合理规划建设管线和组织气源，确保重点企业稳定用气

加大对对天然气管网建设等重点能源项目建设的支持力度，保障天然气等能源输送安全和通畅；扩大骨干管网覆盖范围，完善支线管网建设，通过管线的延伸逐步扩大钢铁用户群。在积极争取更多气源的同时，把有限的天然气资源供应到优质高效用户和重点用户，确保持续稳定供气，避免减停气造成企业较大损失［3］。

3.4 支持进行技术改造和产业升级，提高天然气利用的综合效益

制定优惠政策，鼓励和支持钢铁企业进行技术改造、调整产品结构，淘汰落后产能，推动钢铁产业整体升级，提高产品技术含量和附加值，开发和生产高端不锈钢和合金等高利润产品，促进低能耗、高附加值的现代产业体系建设，从而实现天然气综合利用效益最大化。

3.5 进一步出台促进节能减排、扩大天然气利用的相关政策措施

天然气利用政策和环境政策对促进节能减排，提高天然气资源利用效率发挥具有重要作用。面对日益严重的生态环境问题，增加天然气消费是解决环境问题的一个现实选择。同时，随着，国产气和进口气的不断增加，我国天然气资源量也更加充足。因此，进一步出台环保政策，促进钢铁企业扩大天然气利用规模，以取得更好的社会效益和环保效益［6］。

［1］罗兰·贝格国际管理咨询公司.思与行特刊钢铁业：国企民企谁主沉浮［R］.2011.

［2］洪江涛.钢铁企业低碳供应链的创新［J］.研究与发展管理，2012（6）：93-99.

［3］朱小华，谷峰，鄢玉林.创建中国天然气工业基地的思考［J］. 天然气技术与经济，2013，7（5）：3-4.