12月5日至6日,世界鋼協第一屆低碳鋼鐵技術發展大會在阿聯酋阿布達比召開。來自世界各地的20多位鋼鐵產業鏈專家學者,聚焦全球低碳鋼鐵生產技術的發展現況與趨勢,圍繞著碳減排、碳循環利用、氫冶金及電氣化等議題展開了深入交流。
12月5日,普銳特冶金科技公司全球創新與資訊科技負責人,資深副總經理Alexander Fleischanderl在《綠色在行動-鐵原料遇見再生能源》報告中表示,再生能源機構數據顯示,到2030年,全球71%的高爐需要全面翻新,投資人必須在翻新現有熔爐和改用電弧爐之間做出選擇。未來10年影響鋼鐵業低碳轉型的因素很多,包括碳邊境調節機制(CBAM)、再生能源的可用性及價格、原料品質、綠氫的充足供應等。他認為,鋼鐵業實現低碳轉型需要經歷包括優化、過渡,以及最終建立新的生產標準、實現「綠鋼」商業化規模化生產3個階段。
該專家列舉了鋼鐵業實現「淨零排放」的3個主要途徑:電氣化,直接避免碳排放(CDA),碳捕集、利用與封存製程(CCUS)。
他表示,目前全球電爐數量不斷增加,清潔能源使用比例不斷提高,綠氫逐漸取代碳基還原劑,這些都是鋼鐵業透過電氣化改造實現「淨零排放」的主要表現。直接避免碳排放是一種基於氫氣和綠色電力實現零碳排放的鋼鐵生產方式,企業採用此方式需要建立並完善氫氣生態系統。碳捕集、利用與封存製程在鋼鐵業有不少成功應用案例。
他表示,全球鋼鐵工業低碳轉型的規模巨大,雖然他們目前還沒有掌握技術方面的「靈丹妙藥」,但已經確定了主要途徑。到2050年,利用低碳技術生產的鋼鐵總量佔比將從目前的26%增長至60%以上。這意味著到2050年,全球「綠鋼」的產量將增加8.5億噸以上。因此,除現有低碳技術外,鋼鐵業還需要研發新的低碳技術。
他介紹,圍繞低碳轉型項目,歐洲在直接還原鐵、電弧爐和熔爐方面表現最為活躍。未來30年~50年,全球配備直接還原製程的工廠數量將大量增加。
與之相伴而來的是直接還原鐵產量的成長和生產方式的變化。該專家表示,到2030年,全球直接還原鐵產量預計達到1.8億噸,全部採用以天然氣作為還原劑的方式進行生產;到2040年,全球直接還原鐵產量將達到2.68億噸,其中包括以天然氣為還原劑生產的1.74億噸、以天然氣為還原劑並配合CCUS製程生產的1,400萬噸、以100%氫氣為還原劑生產的8,000萬噸;至2050年,全球直接還原鐵產量將達5.40億噸,包括以天然氣為還原劑生產的1.62億噸、以天然氣為還原劑並配合CCUS製程生產的3700噸、以100%氫氣為還原劑生產的2.13億噸。
從原料來看,該專家認為,一方面,鐵礦石品位變化將決定未來鋼鐵冶煉流程選擇,目前全球直接還原用鐵礦石資源是有限的,僅佔目前海運鐵礦石貿易量的4%;另一方面,能源成本將成為電氣化改造和氫能生態系統建設的主要驅動力。
他也預測了2030年後全球氫氣市場發展。他認為,2030年後,氫氣產量高且可用於出口的國家及地區包括智利、阿根廷、西班牙、義大利、加拿大、澳洲、中東和北非;能夠做到自給自足的國家有中國、印度、美國、巴西;氫氣需求量大但產量低需要依賴進口的國家有韓國、日本、荷蘭、法國、德國、英國;而挪威、紐西蘭等則屬於資源禀賦不高且需求量不大的國家。
他介紹,鋼鐵業實現低碳轉型,在生產工藝方面需要經歷從碳基生產工藝到去碳化、以天然氣+氫氣為主的生產工藝,再到以冶煉廢鋼為基礎的生產工藝的轉變;在原材料方面需要經歷從以中低品位鐵礦石為主到以高品位鐵礦石為主,再到以廢鋼為主的轉變。
圍繞著影響「綠鋼」加速研發的因素,他表示,廢鋼加工商的逆向整合、廢鋼供應和品質、直接還原用鐵礦石資源供不應求、廉價能源可能促使煉鐵和煉鋼業脫鉤等因素都有可能產生影響。未來「綠鋼」將出現供不應求的局面,預計2025年後將出現每噸300美元~500美元的溢價,但存在區域差異。此外,新的鋼鐵企業和商業模式也將嶄露頭角。