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爭力不同。國際能源署認為，每千克氫的價格范圍應該為0.70美元～2.00美元，綠色氫基直接還原技術才能和結合CCUS技術的天然氣基直接還原技術的成本競爭力相抗衡。氫氣價格的波動范圍較大，是由于天然氣價格波動范圍大。因此，在天然氣價格較低（以及二氧化碳儲存成本低）的地區(qū)，結合CCUS技術的天然氣基直接還原技術具有更強的競爭力。而國際氫能理事會則表示，當每千克氫的價格在1.20美元～1.60美元之間時，綠色氫基直接還原技術才能具備與HIsarna技術（采用90％的CCUS技術）相抗衡的成本競爭力。從長期來看，綠色氫的成本價是有可能達到這個區(qū)間的，但在生產、存儲和運輸等環(huán)節(jié)所產生的費用需要大量減少。

 

2015年以來，綠色氫的生產成本已減少了大約40％，預計到2025年將進一步減少大約40％。這主要是由于可再生能源和電解水設備的成本費用的減少。“氫基冶金”的經濟可行性在很大程度上取決于電價和二氧化碳價格，以及工藝路徑轉型所需的投資成本。至于CCUS技術，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認為“氫基冶金”的運營成本將比目前的“煤基冶金”的運營成本增加20%～30％，而奧鋼聯(lián)則認為可能會增加80％左右。

 

以氫為基礎的直接還原工藝，生產每噸鋼水需要消耗3480千瓦時的電能，主要用于電解制氫。根據電價和二氧化碳價格以及需要使用的廢鋼量估計，每噸鋼的總生產成本為361歐元～640歐元。如果電價為40歐元/1000千瓦時，碳價為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”相當的成本競爭力。瑞典鋼鐵研究所的研究表明，目前至少需要200歐元/噸的高碳價才能推動歐洲鋼鐵工業(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制的合規(guī)成本（2020年8月份二氧化碳價格為25歐元/噸～28歐元/噸，而2021年5月份已經創(chuàng)下56歐元/噸的歷史紀錄），還要面臨其他碳減排成本（包括新技術和替代投入材料的資本支出和運營支出）。

 

為有效抑制綠色鋼鐵生產成本的上升，歐盟實施的主要措施有以下幾項：

 

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

 

除此之外，歐盟積極建立碳邊境調整機制，加強開發(fā)儲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)經濟轉型。