摘要 我国钢铁能源强度与世界先进水平相比存在明显差距。该文比较了我国、日本、韩国三个国家在产值能耗和吨钢能耗两类能源强度指标上的发展趋势，并利用分解略论措施计算了1996-2017年中日韩三国产品及工艺结构和能源效率的变化对各国钢铁吨钢能耗的作用，最后将各国产值能耗与吨钢能耗作进一步比较，并对比较结果进行略论。探讨结果表明：能源效 率的提升对中国和韩国吨钢平均能耗的下降有重要影响，结构的变化则对日本的吨钢平均能 耗的下降有显作品用。因此，产品及工艺结构和效率是作用钢铁能源强度偏高的根本原因，在对产品及工艺结构调整和效率改进的过程中，不仅要注重能耗的降低，还应注重经济性的提高。
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关键词 能源强度；产值能耗；吨钢能耗；结构；效率
中图分类号 F206 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2017)03-0130-05
钢铁工业是能源消耗量大、能源强度大的工业之一。长期以来，以日、韩、德、美为代表的国外主要产钢国家，都非常注重采用先进技术，开展节能降耗和综合利用，不断优化钢铁工业的能源强度，以达到能耗最少，效益最高，环保最优。与国外先进水平相比，我国钢铁工业差距明显。2017年，我国钢铁工业吨钢平均能耗比国际先进水平高10%以上，单位工业总产值能耗比国际先进水平高出3倍以上。能耗之“痛”缘于“结构”之“痛”［1］，钢铁产品结构及生产工艺上的不合理是否是我国钢铁能源强度偏高的根本原因？为此，将我国钢铁工业能源强度指标与日韩等国外先进水平进行比较，并利用分解略论措施探讨结构与效率 对钢铁能源强度的作用，从数量上找出我国钢铁能耗偏高的根本原因及解决路径。
1 能源强度指标的定义和数据采集
1.1 产值能耗
产值能耗(energy intensity, EI)是一个经济指标，被定义为单位产值所消耗的能源量，又称为经济能源强度，表达式为
式中：E为能源消耗量(吨标准煤)；G通常为工业总产值或工业增加值(亿美元)［2］，有的国家只有发货值，例如日本，则G[WTBZ]就为发货值。发货值包括本公司生产的产品或服务的 销售额以及购买后不需要再加工的产品的销售额［3］。探讨中以EI/GO，EI/AV，以及EI/VS来分别表示单位工业总产值能耗、单位工业增加值能耗以及单位发货值能耗。
1.2 吨钢能耗
吨钢能耗(Specific energy consumption, SEC)是一个实物指标，被定义为生产单位产品所需要的能源量，又称为实物能源强度。吨钢能耗主要受到三个因素的作用：生产工艺(包括给料，如铁矿石或废钢)，生产工艺效率以及产品品种［4］。
给料(铁矿石和废钢)是作用钢铁工业能源消耗最重要的输入因素。铁矿石资源是有限的，按照当前的年开采量，在现行的开采技术条件下，我国铁矿石的开采期只有20-40年。
废钢铁是一种再生资源，从钢材→制品→使用→报废→回炉炼钢。每8-30年左右一个轮回不断积蓄，不断产生，无限循环使用，且自然耗损很低，利用率极高，所以“少吃矿石，多吃废钢”是钢铁业发展的必然趋势［5］。
产品种类是作用钢铁工业能源消耗最重要的输出因素。钢铁产品的分类相当复杂，探讨中采用Worrell等对钢铁产品的分类，将工艺与产品组合相结合，大致上分为转炉钢锭及厚钢板，日语论文，电炉钢锭及厚钢板，热轧产品(包括板、带、丝(棒)与长材产品)，冷轧产品(冷轧薄板和带钢)四大类［3］。
1.3 数据采集
探讨需要采集三个方面的数据，中日韩三国钢铁产量、产值和能耗。
中日韩三国的钢铁产量数据均来源于《钢铁统计年鉴2017》(IISI，2017)。各国钢铁工业能耗总量的数据来源于亚太经合组织能源数据库(EGEDA Under EWG APEC, )，中国钢铁行业工业总产值和工业增加值数据来源于《中国钢铁工业年鉴》1997-2017；日本钢铁业产值数据1996-2017年来源于《日本历史统计》(Historical Statistics of Japan, )，2017-2017年数据来源于《日本数字》(Japan in Figures, )；韩国钢铁行业产值数据来源于韩国国家统计局()。由于工业总产值、工业增加值和发货值都是以本国货币且以当年现值来采集的，为了便于比较，首先以各国1996-2017年当年汇率将各国币值统一折算为美元，同时按各国的通货膨胀率以1996=100将这些数据统一折算为1996年价，以消除通货膨胀的作用。
上述数据均为年度数据，时间为1996-2017年。
2 分解略论措施
前文所述，吨钢能耗主要受到生产工艺、生产工艺效率和产品品种三个因素的作用，采用Farla提出的简单平均参数的Divisia分解措施［6，7］，略论上述各因素对吨钢能耗的贡献。
吨钢能耗等于统计期内能源消耗总量除以同期钢产量。但是由于钢铁产品品种总在不断的变化，而且各个国家也各不相同，因此，不能简单地将所有产品总和起来，每个产品应该被赋予一个权重，从而计算实物产品系数(PPI)，即
PPI=∑[DD(]n[]x=1[DD)]Px×Wx[JY](2)
式中：x为产品，Px为产品x的产量，Wx为产品x的权重。权重等于每一种产品的“ 最优”能源消耗量，也就是在现有生产技术水平下，实践中生产单位某类钢铁产品的最优能耗量［8］。具体值见表1。/
3.2 分解略论
通过分解略论可以得出整个探讨期间，1996年到2017年(韩国为1999年到2017年)，钢铁行业产品及工艺结构和效率对吨钢能耗的相对作用(图4)。
尽管在探讨期内，各个国家的吨钢能耗变动有所不同，但总的趋势都是下降 。其中能源效率的提升对中国和韩国起到了重要的影响，而结构的变化则对日本的作用深远。
日本从1996年到2017年，吨钢平均能耗下降了12.6%，从823 kgce/t下降到719 kgce/t。结 构优化起了很重要的影响。日本是一个能源匮乏的国家，钢铁工业所需的原料、燃料资源几乎完全依靠进口，使得日本钢铁公司一贯注重技术创新，重视环保和投资效率，节能技术水平全球领先。因此其节能降耗的突破口在于产品及工艺结构的优化和调整。在探讨期内，日本电炉钢的比例和绝对值同步下降，也表明其在钢铁产品及工艺结构上的调整是大有潜力的。同时，日本钢铁连铸比由1996年的96.4%提升到2017年的97.7%，连铸比的提高对吨钢能耗的下降依然起到一定的影响。此外，生铁进口量的增加也对总能耗的下降也有一定的影响，2017年生铁的进口量已达到103.9万t，是其生铁总产量的1.25%。/
韩国从1999年到2017年，吨钢平均能耗下降了4.01%，能源效率的影响至关重要。韩国是以计划为主导的市场经济，其钢铁工业的发展离不开政府的计划干预， 1970年颁布的《钢铁工业育成法》为韩国钢铁工业形成合理的产业结构奠定了基础［9］，长期以来，韩国高炉和电炉之比一直保持在6∶4这一合理的结构水平上，韩国生铁的进口的比例一直很高，2017年虽有所下降也达到了国内生产量的5.5%。此外，产业结构的合理性还体现在韩国的钢铁对外贸易上，韩国是一个贸易大国，日语论文，是全球第三大钢材进口国、第六大钢材出口国，2017年韩国钢材消费量为5 422万t，粗钢贸易量占消费量的76.5%。如此大规模钢铁贸易的原因是其进出口产品有一定的互补性。韩国出口产品多为高附加值品种，而进口主要是低附加值的通用钢材，2017年进口总量中来自中国的钢材占40.7%。由此，韩国钢铁节能最主要的问题不是产品及工艺结构的调整，而是如何提高能源效率。在探讨期内，韩国政府制定了“五年经济能源节约计划”，开展节能宣传，对钢铁业环保节能技术的开发和应用给予政策和资金上的充分支持，开发了大量的节能新技术，如FINEX工艺［10］，使得韩国钢铁能够成为在节能技术的运用上仅次于日本的国家之一。
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