【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

文章來源:CRUGROUP碳交易網(wǎng)2022-04-19 10:57

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)
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