Для металлургического сектора декарбонизация Китая — дорогостоящее задание

Высокие амбиции Китая по достижению пика выбросов углерода к 2030 году и достижению углеродной нейтральности к 2060 году подтолкнули крупных китайских производителей стали к разработке более экологичного пути производства, поскольку они все больше проявляют интерес к разработке заводов по производству железа прямого восстановления или DRI, использующих водород и природный газ.

Но растущие затраты на обезуглероживание и ожидаемое преобладание традиционного маршрута доменная печь-конвертер в китайской сталелитейной промышленности в обозримом будущем замедлят переход сектора на использование низкоуглеродистого маршрута производства электродуговой печи прямого восстановления как минимум до 2030 года.

Сокращение выбросов на маршруте доменная печь-конвертер также будет дорогостоящим и сложным.

В поисках безуглеродистой стали на водородной основе

Согласно расчетам S&P Global Commodity Insights, в 2021–2025 годах в Китае, вероятно, будет введено в эксплуатацию не менее 8,2 млн т/год мощностей DRI с низким или нулевым выбросом углерода, при этом Baosteel и Hebei Iron & Steel Group являются двумя основными первопроходцы. Baosteel является частью Baowu Group, крупнейшего в мире производителя стали, а Hebei Iron & Steel занимает третье место в мировом производстве стали.

Несмотря на усилия, водородные установки прямого восстановления остаются в относительно меньших масштабах производства.

По словам Baosteel, технология использования чистого водорода в качестве восстановительного газа на заводе DRI все еще находится на стадии испытаний или экспериментов в Китае. Компания стремится повысить коэффициент содержания водорода на своем заводе DRI до 80%-90% к 2030 году.

Восстановительные газы на первых заводах прямого восстановления в Baosteel и Hebei Iron & Steel будут представлять собой комбинацию водорода, природного газа и коксового газа.

Baosteel стремится сократить свои выбросы углерода на 30% по сравнению с уровнем 2020 года в 2027 году, в то время как Baowu ставит перед собой такую ​​же цель в 2035 году. переработка материала в готовую сталь — в 2030 г.

В то время как безуглеродный автолист будет поступать по маршруту DRI-EAF, для эффективного сокращения выбросов углерода, источники на рынке ожидают, что Baosteel и ее материнская компания Baowu Group должны будут в основном зависеть от использования маршрута обезуглероживания доменная печь-конвертер, а также технология улавливания, использования и хранения углерода (CCUS).

Производство стали по традиционному маршруту доменная печь-конвертер в Baowu Group составило около 93,5% от общего объема производства нерафинированной стали в размере 115 млн тонн в 2020 году, в то время как производство стали из ЭДП составило всего 6,5%.

Это не только Baowu Group. Это верно и для всей китайской сталелитейной промышленности.

По подсчетам S&P Global, мощности по выплавке сырой стали на маршруте доменная печь-конвертер в Китае в настоящее время составляют более 1 миллиарда тонн в год, в то время как мощность производства стали в ЭДП приближается к 200 миллионам тонн в год.

Дорогостоящая декарбонизация

Под безуглеродистой сталью понимается производство одной метрической тонны стали, при которой выделяется менее 0,5 млн тонн CO2, а это означает, что при производстве стали на маршруте доменная печь-конвертер потребуется сократить выбросы углерода более чем на 80%, чтобы соответствовать стандартам на безуглеродистую сталь. .

В настоящее время при производстве 1 млн тонн нерафинированной стали на пути доменная печь-конвертер выделяется около 2 млн тонн СО2, а при потреблении чистого лома в ЭДП выделяется 0,8 млн тонн СО2. При производстве стали по обычному методу прямого восстановления и электродуговой печи выделяется 1,4–1,95 млн т CO2, в зависимости от типов восстанавливающих материалов.

Доменные печи, использующие биомассу, электричество с нулевым выбросом углерода и технологию CCUS, могут сократить выбросы при производстве чугуна почти на 80%.

Но есть одна загвоздка. По данным Baosteel, производственные затраты резко возрастут, и для производства чугуна потребуется более 150 долларов за тонну по сравнению с железом, получаемым в обычных доменных печах.

Добавьте водород, и даже кажущиеся более дорогими цены на низкоуглеродное производство бледнеют по сравнению с ним.

Производство чугуна на заводах прямого восстановления с использованием зеленого водорода в качестве восстановительного газа может сократить выбросы CO2 почти на 100%, но затраты будут на 425 долларов США за тонну выше, чем при традиционном процессе производства чугуна.

Установки DRI, использующие уголь, электричество с нулевым выбросом углерода и CCUS, также смогут сократить выбросы CO2 почти на 100%, но стоимость по-прежнему будет выше более чем на 400 долларов США за тонну. Учитывая высокую стоимость декарбонизации и все еще несовершенные технологии – либо По словам некоторых источников, продукция из стали с низким или нулевым содержанием углерода вряд ли будет доминировать на рынке по крайней мере до 2030 года.

Контроль выпуска стали

По словам источника на рынке, модернизация производственного сектора Китая потребует более высококачественной и глубоко обработанной стальной продукции, которую сложнее производить и генерировать более высокие выбросы углерода, чем обычная стальная продукция.
В прошлом году Китай ввел обязательные меры по сокращению производства – краткосрочное, но эффективное решение по контролю выбросов.

Сокращение производства стали предотвратит восстановление выбросов углерода в сталелитейной промышленности при разработке высококачественной стальной продукции.

Между тем, урбанизация Китая почти достигла уровня насыщения, а спрос на сталь стабилизировался. По словам некоторых участников рынка, это может помочь усилиям Китая по сокращению производства стали. Они ожидали, что производство нерафинированной стали в Китае будет колебаться с 900 миллионов тонн в год до 1 миллиарда тонн в год в течение следующих нескольких лет, прежде чем производство начнет падать.

Прежде чем какая-либо технология обезуглероживания достигнет масштабов, при которых затраты могут снизить затраты, контроль за производством стали в Китае может стать единственным экономически эффективным способом обуздать выбросы углерода.