【碳價(jià)如何在綠色鋼鐵轉(zhuǎn)型過程中發(fā)揮作用】氫氣煉鋼的經(jīng)濟(jì)性測(cè)算：碳價(jià)需要在180美元/噸以上

我們對(duì)鋼鐵生產(chǎn)環(huán)節(jié)中排放體量最大的高爐環(huán)節(jié)簡(jiǎn)要評(píng)估：碳價(jià)要達(dá)到什么水平才會(huì)推動(dòng)對(duì)高爐減排技術(shù)的資金投入。

 

碳價(jià)如何在綠色鋼鐵轉(zhuǎn)型過程中發(fā)揮作用

 

使用 CRU 的鋼鐵成本模型，我們分析了在四種碳價(jià)情景下，上述不同高爐脫碳途徑的全球平均鐵水生產(chǎn)成本。所有情景的成本計(jì)算均基于 2021 年原材料平均價(jià)格，未考慮其對(duì)碳價(jià)的敏感性。我們假設(shè)全球適用相同碳價(jià)，并且所有鋼廠都按照歐盟碳排放交易體系（EU ETS）第四階段（Phase IV Stage I）的規(guī)定獲得了免費(fèi)配額，同時(shí)可以輕松地以市場(chǎng)價(jià)格出售其多余的碳配額。

 

情景假設(shè)1：在2021年65美元/噸的碳價(jià)下，高爐鋼廠將會(huì)維持現(xiàn)有工藝流程

 

目前，亞洲和歐洲的高爐鋼廠采用煤粉噴吹工藝，美國和俄羅斯的高爐鋼廠采用天然氣噴吹工藝，即使全球都實(shí)行歐盟2021年65美元/噸的平均碳價(jià)，這些高爐鋼廠也仍會(huì)維持目前的工藝流程不作改變。

 

情景假設(shè)2：當(dāng)碳價(jià)達(dá)到85美元/噸時(shí)，使用球團(tuán)替代燒結(jié)會(huì)變得有吸引力

 

隨著碳價(jià)上漲至 85 美元/噸，改用球團(tuán)可為高爐帶來最優(yōu)成本。但如果所有高爐鋼廠都試圖改用球團(tuán)爐料，那么能否以當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)格保證球團(tuán)供應(yīng)將成為主要制約因素。

 

情景假設(shè)3：碳價(jià)需要達(dá)到180 美元/噸，才能激勵(lì)全球使用天然氣作為高爐噴吹氣源

 

碳價(jià)需要達(dá)到180 美元/噸，才能激勵(lì)全球使用天然氣作為高爐噴吹氣源。由于目前全球天然氣價(jià)格飆升，達(dá)到這一目標(biāo)所需的碳價(jià)門檻應(yīng)該還會(huì)高于我們估算的水平。

 

情景假設(shè)4：碳價(jià)需要達(dá)到275美元/噸才會(huì)激勵(lì)企業(yè)改用藍(lán)氫噴吹

 

假設(shè)每噸鐵水注入25公斤氫氣，置換率為每公斤煤粉0.19公斤氫氣，則碳價(jià)要達(dá)到275美元/噸才會(huì)激勵(lì)企業(yè)使用藍(lán)氫。盡管藍(lán)氫比綠氫的生產(chǎn)成本更低，但此種工藝需要解決的問題是，如此大規(guī)模地利用或儲(chǔ)存二氧化碳是否可行，以及在其生產(chǎn)中完全避免碳排放的實(shí)際操作限制。

 

根據(jù)我們的估算，目前向高爐中注入綠氫生產(chǎn)1噸鐵水的成本比注入藍(lán)氫高119 美元，而其每噸鐵水的減排量?jī)H比藍(lán)氫多0.06噸，這使其目前尚不具備可行性。然而預(yù)計(jì)未來幾年，綠氫的成本將是四種減排途徑中下降速度最快的，這可能會(huì)縮小綠氫和藍(lán)氫之間的差距，潛在提高高爐噴吹綠氫的可行性。(CRUGROUP)