歐洲碳中和：“碳直接避免”或“智能碳使用”?

 

不同工藝路徑的成本競(jìng)爭(zhēng)力不同。國(guó)際能源署認(rèn)為，每千克氫的價(jià)格范圍應(yīng)該為0.70美元～2.00美元，綠色氫基直接還原技術(shù)才能和結(jié)合CCUS技術(shù)的天然氣基直接還原技術(shù)的成本競(jìng)爭(zhēng)力相抗衡。氫氣價(jià)格的波動(dòng)范圍較大，是由于天然氣價(jià)格波動(dòng)范圍大。因此，在天然氣價(jià)格較低（以及二氧化碳儲(chǔ)存成本低）的地區(qū)，結(jié)合CCUS技術(shù)的天然氣基直接還原技術(shù)具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。而國(guó)際氫能理事會(huì)則表示，當(dāng)每千克氫的價(jià)格在1.20美元～1.60美元之間時(shí)，綠色氫基直接還原技術(shù)才能具備與HIsarna技術(shù)（采用90％的CCUS技術(shù)）相抗衡的成本競(jìng)爭(zhēng)力。從長(zhǎng)期來看，綠色氫的成本價(jià)是有可能達(dá)到這個(gè)區(qū)間的，但在生產(chǎn)、存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)所產(chǎn)生的費(fèi)用需要大量減少。

 

2015年以來，綠色氫的生產(chǎn)成本已減少了大約40％，預(yù)計(jì)到2025年將進(jìn)一步減少大約40％。這主要是由于可再生能源和電解水設(shè)備的成本費(fèi)用的減少。“氫基冶金”的經(jīng)濟(jì)可行性在很大程度上取決于電價(jià)和二氧化碳價(jià)格，以及工藝路徑轉(zhuǎn)型所需的投資成本。至于CCUS技術(shù)，鋼鐵行業(yè)的碳捕獲成本為40美元/噸～100美元/噸。

 

綜合各方面判斷，SSAB認(rèn)為“氫基冶金”的運(yùn)營(yíng)成本將比目前的“煤基冶金”的運(yùn)營(yíng)成本增加20%～30％，而奧鋼聯(lián)則認(rèn)為可能會(huì)增加80％左右。

 

以氫為基礎(chǔ)的直接還原工藝，生產(chǎn)每噸鋼水需要消耗3480千瓦時(shí)的電能，主要用于電解制氫。根據(jù)電價(jià)和二氧化碳價(jià)格以及需要使用的廢鋼量估計(jì)，每噸鋼的總生產(chǎn)成本為361歐元～640歐元。如果電價(jià)為40歐元/1000千瓦時(shí)，碳價(jià)為34歐美/噸～68歐元/噸，那么“氫基冶金”則很有可能具備與“煤基冶金”相當(dāng)?shù)某杀靖?jìng)爭(zhēng)力。瑞典鋼鐵研究所的研究表明，目前至少需要200歐元/噸的高碳價(jià)才能推動(dòng)歐洲鋼鐵工業(yè)減少36％的二氧化碳排放量。

 

歐盟的鋼鐵制造商不僅面臨著歐盟碳排放交易機(jī)制的合規(guī)成本（2020年8月份二氧化碳價(jià)格為25歐元/噸～28歐元/噸，而2021年5月份已經(jīng)創(chuàng)下56歐元/噸的歷史紀(jì)錄），還要面臨其他碳減排成本（包括新技術(shù)和替代投入材料的資本支出和運(yùn)營(yíng)支出）。

 

為有效抑制綠色鋼鐵生產(chǎn)成本的上升，歐盟實(shí)施的主要措施有以下幾項(xiàng)：

 

一是投資工業(yè)前沿的突破性技術(shù)，二是加快對(duì)擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模新方法的探索和創(chuàng)新，三是建立監(jiān)管體系，四是加強(qiáng)跨部門合作，五是改進(jìn)和擴(kuò)大清潔能源系統(tǒng)。

 

除此之外，歐盟積極建立碳邊境調(diào)整機(jī)制，加強(qiáng)開發(fā)儲(chǔ)量豐富且成本合理的清潔能源，以獲得低碳排放煉鋼的可持續(xù)融資，加速向循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。