钢铁行业负责11%全球排放的二氧化碳(CO2)和需要迅速变化与全球气候目标一致。
了解问题的严重性,全球能源监控必威体育在线注册映射553钢铁厂代表世界上装机容量的82%,以及42提出发展。
我们今天的发现发表在首先综合报告的部门,根据我们最近发布了全球钢铁工厂追踪(GSPT),显示当前和计划钢铁厂使用高碳高炉氧气顶吹转炉(BF-BOF)的过程。
相比之下,我们的分析钢脱碳场景显示了行业的排放下降90%左右,到2050年,在通路,使气候变暖低于1.5摄氏度。
我们也与合作绿色钢铁追踪大小和位置的投资在新的低碳炼钢过程中,许多项目由于在2030年上线。
这个行业已经超过20%产能过剩和大多数操作钢厂面临重新提供动力或退休这十年,钢铁行业将锁定持续排放或估计有700亿美元的投资搁浅的危险。
钢追踪
GSPT是调查所有全球粗钢工厂产能每年至少一百万吨(吨)。
目前提供的数据553操作植物的生产能力粗钢2010吨,代表82%全球产能(2453吨)。
操作钢厂在中国占全球总量一半以上的跟踪(51%;1023吨),紧随其后的是日本(6%;117吨)和印度(4%;90吨)。
我们还发现,超过60%的安装使用高碳炼钢能力BF-BOF方法不用正眼瞧,铁矿石的热量从燃烧的煤炭,也充当“减少“代理需要把矿石变成金属。中国钢铁舰队尤其依赖于这种方法,特别是占全球BF-BOF能力的62%。
使用BF-BOF原则原因我们绘制的553株是负责估计有30亿吨的二氧化碳(GtCO2),相当于全球二氧化碳排放量的9%。
GSPT还提供42工厂目前正在开发的数据,共计130吨,相当于当前全球产能的5%。这些发展主要是在中国(39%)、印度(22%)和东南亚的其他部分,如下图所示。
至少65%的正在开发这种能力使用BF-BOF方法(橙色酒吧),其中约88%(44吨)是在中国。(印度的图可能会高于显示,提出的方法为其剩余26吨能力尚未披露。)
工厂正在开发使用电弧炉方法(电弧炉,浅蓝色酒吧上图),中国和伊朗每个计划7.2 mpta能力,一起占总额53%的电弧炉。
注意,只有少数的钢铁厂正在修建管道(42%,55吨),大多数都是在中国(76%,42吨)。
巴黎的途径
全球二氧化碳排放量需要打击在2050年前后零继续变暖低于1.5摄氏度,符合的拉伸目标巴黎协定,或者到2070年限制远低于2摄氏度。
这对钢铁行业带来了显而易见的问题,鉴于其负责全球二氧化碳排放量的11%。然而有相对较少的努力,全球排放场景转化为Paris-compliant部门途径,为钢铁行业或其他人。
迄今为止,国际能源机构必威体育在线注册(IEA)制定脱碳钢铁行业的最全面的路线图,两个出版物在过去的一年。
这些情节IEA报告大幅减少钢铁行业的二氧化碳排放量,到2050年,降至2019年的水平低54%比2 c的情况(下面的图表,浅蓝色线)或90% 1.5摄氏度(红色)。
相反,国际能源机构表示,行业对未来几十年的排放将高原在当前政府的政策和承诺(深蓝色)。
四分之三的全球钢铁产能GSPT,位于约1503吨国家,承诺到2050年或2060年实现碳中和。
此外,至少有16个主要钢铁公司,其中一些操作工厂没有碳中立的国家承诺,承诺到2050年实现碳中和。
相结合,公司和国家级碳排放的承诺钢铁行业现在已经覆盖了超过四分之三的操作钢铁产能。
但如果钢铁资产目前正在开发操作和运行的典型一生的40年里,没有干预,然后累积排放可以达到65年gtco2到2060年,反对剩余的碳预算1.5摄氏度左右的440 gtco2。
为了满足Paris-compliant轨迹,因此,钢铁行业将需要清洁炼钢技术的快速部署和开发。低排放的方法包括那些已经可以和那些正在开发。
BF-BOF生产不仅需要煤热但其化学反应,使它困难的碳排放。相比之下,电弧炉炼钢生产过程排放取决于电源和饲料原料,提供更广泛的脱碳选项。
电弧炉,钢可以通过回收废金属或铁矿石减少气体,被称为直接还原铁(DRI)。技术降低排放量DRI包括使用氢从可再生能源气体产生,或者天然气结合碳捕获和存储,虽然没有达到商业规模。
这两种技术Paris-compliant钢铁行业将是至关重要的,根据国际能源机构,但它也认为需要的其他策略来减少排放。
这些包括减少粗钢需求通过高效的材料设计和增加废料回收,以及提高钢铁生产效率通过使用”最佳可用技术”(蝙蝠)和通用操作改进。
宝石的钢铁跟踪团队齐心协力第一次彻底的比较(见下表)脱碳IEA途径出发,揭示了贡献的每一个选择走向脱碳钢铁行业符合巴黎的协议。
| 可持续发展方案(SDS) | 更快的创新案例 | 零到2050年场景(NZE) | |
|---|---|---|---|
| 报告来源 | 钢铁技术路线图 | 钢铁技术路线图 | 零到2050年 |
| 必威体育在线注册能源系统的目标 | 2 c /零2070 | 2050年1.5 c /零 | 2050年1.5 c /零 |
| 钢铁行业直接二氧化碳排放和降低相对于2019年 | 2030年2.3 gtco2 2050年1.2 gtco2 2070年0.3 gtco2 2050年(54%) |
2050年0.3 gtco2 2050年(89%) |
2030年1.8 gtco2 2050年0.2 gtco2 2050年(92%) |
| 占钢电弧炉 | 2019年的29%;到2050年的57% | 假定SDS一样 | 2020年的24%;到2030年的37%;到2050年的53% |
| 废料作为输入的分享 | 2019年的32%;到2050年的45% | 假定SDS一样 | 2020年的32%;到2030年的38%;到2050年的46% |
| 材料效率 | 负责累积排放量的40%减少到2050年相对于2019年的基础 | 相对于2019年减少钢铁需求19%到2050 | 相对于2020年减少钢铁需求20%到2050 |
| 技术性能改进(“蝙蝠”和最佳实践) | 累计排放量削减到2050年的21% | 引用安装蝙蝠和优化效率的重要性但不估计排放储蓄 | |
| 技术仍在发展或原型 | 负责累计排放量削减到2050年的30% 负责2050年节省约40%的年排放量 |
介绍了2026年的市场 负责2050年节省约75%的年排放量 |
负责累计排放量削减到2050年的54% |
| 氢动力DRI | 负责累计排放量削减到2050年的8% 引入市场,到2030年,15%的炼钢产能2050年装备 一个电解氢每月DRI项目建成后的市场介绍 |
介绍了2026年的市场 两个100%可再生氢DRI工厂建立后每月介绍 |
29%的炼钢产能在2050年装备 |
| CCUS(包括蓝氢DRI) | 负责累计排放量削减到2050年的16% 介绍了2030年的市场 一个每年1 mtco2捕获CCUS项目安装每2 - 3周后市场介绍 到2050年达到400 mtco2每年捕获 |
介绍了2025年的市场 两个1 mtco2 CCUS项目建成后每月市场介绍 |
53%的炼钢产能在2050年装备 达到捕获670到2050年每年mtco2 |
| 铁矿石电解 | 没有部署 | 在2050年装备炼钢产能的5% 介绍了2030年的市场 一种植物建立每两个月从2030年到2050年 |
在2050年装备炼钢产能的13% |
国际能源署报告从钢铁行业总排放量是3.7 gtco2 2019年,包括2.6 gtco2直接发布在钢铁厂和另一个1.1 gtco2间接地发布,例如炼钢的发电厂提供电力。
对于中央列在表中,减排下“更快的创新案例”是基于国际能源机构声明直接从钢铁行业全球排放”达到2050年水平下降75%低于可持续开发场景”。
最右边列的表是根据国际能源机构的上方零到2050年报告(NZE)直接报道2020年钢铁行业排放2.4 gtco2。
NZE通路,排放的重工业——包括钢铁、化工、水泥-下降20%,2030年93%到2050年,相对于2020年的基准。为了便于比较表中,数据在本专栏中重新计算相对于2019年的基准。
被困的资产
即使没有得到Paris-compliant通路上的挑战,全球钢铁行业已经面临经济压力由于严重的产能过剩。
2020年全球炼钢产能2543吨超过1918吨的生产超过25%。即使在2019年pre-Covid数据有严重的产能过剩,如下图所示,有超过25%的产能过剩EU27 +英国和中国高达20%。
现有的水平在全球钢铁行业产能过剩带来问号需要新工厂的管道,尤其是使用高碳BF-BOF技术。
我们估计管道BF-BOF植物代表钢铁生产商高达700亿美元的投资,产能过剩和气候风险链的约束。
实际上,上面的图表显示的数据容量的管道可能被取消,许多年长的和污染钢铁厂可能关闭,没有扰乱全球供应。
(尽管在中国钢铁产量一直飙升的post-Covid刺激在全国范围内,这个行业也面临着2060个碳中立的承诺和一个部门计划峰排放到2025年之前削减到2030年的30%。)
此外,熔炉在世界上绝大多数的钢铁厂将在2030年达到的投资周期,提高的问题是否在让他们打开或投资是否选择相反的低碳技术。
全球钢铁行业的年龄是如下图所示,每个栏的宽度表示生产能力和高度显示年龄。每个区域颜色显示,亚太地区显示为红色。
图表还显示了钢铁生产基地的投资周期,这大约是15 - 20年BF-BOF植物和DRI 20 - 25,在平均40年植物一生。
这个时间表意味着在接下来的十年,钢铁厂老板需要做出艰难的决定是否应该延长,燃煤炉与低排放技术改造或替换。
必须小心地管理这些决策取决于创新技术先进,为了避免锁定排放能力可以被气候目标。
绿色钢铁
在接下来的十年或二十年,小说,低排放技术,如公共DRI从可再生能源和碳捕获和存储基于燃气DRI预计将达到商业规模,如果试点和示范项目被证明是成功的。
的绿色钢铁追踪合伙人GSPT开发合作的倡议斯德哥尔摩环境研究所和LeadIT秘书处进展,跟踪投资和低排放炼钢和显示许多项目将在2030年上线。
下图展示了大小和位置的绿色钢铁投资在世界各地,与颜色指示类型的项目从研发(蓝色)到中试规模(粉色)。
如果创新低排放技术达到商业规模预测的速度,钢铁行业面临着数十亿美元的资产风险链,不仅对植物目前正在发展,而且植物将面临再投资周期在截至2030年的十年。