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什麼是淨零鋼鐵,為何我們需要它以及要如何達成淨零鋼鐵?

2022.12.29 永續發展
促使鋼鐵業減排是廣泛去碳化的關鍵,因為對產業與消費者來說,其可以提供低成本且將暖化溫度控制在1.5°C內的早期勝利。
但是更多的減排需要地區或跨國產商的合作,減少綠色溢價並避免競爭,以保護產業的公平性。

圖片來源:World Economic Forum
過渡到浄零鋼鐵
世界經濟論壇與合作夥伴Mission Possible Partnership正在推動《淨零鋼鐵行業轉型策略》 (Net-Zero Steel Sector Transition Strategy),今年919日發布的戰略以202110月發布的初始版本為基礎,使用經過行業驗證的資料和模型,詳細說明鋼鐵業實現浄零排放的路徑與實現目標所需的條件。
浄零鋼鐵的關鍵數字
2030年前,鋼鐵產業或消費者只須付出一點成本,就能達成10%去碳化的目標。然而,2030年額外的法規與監管措施,將使二氧化碳價格每噸增加52美元,可以額外釋放出33%的去碳化額度。與延遲轉型相比,這將在2030年之前每年減少十億噸(1Gt)碳排,在2050年之前累計減少一百五十億噸(15Gt)碳排,超過中國一整年的排放量。

圖片來源:Mission Possible Partnership官網
《浄零鋼鐵行業轉型戰略》確定了可用於該部門的去碳化技術,使用天然氣煉鋼只能節省每噸粗鐵一噸的碳排,或與初級鋼鐵平均生產的排放強度減少45%。碳捕捉儲存(Carbon capture and storage, CCS)設備可以安裝在現有的鹼性氧氣盧(basic oxygen furnace, BOF)上,以達成更深層次的減排。隨著生產零碳氫的成本下降,運用於煉鋼也變得越來越有競爭力。

然而,該行業面臨約3億噸碳排幾乎不可能達到浄零的殘餘排放,占總行業目前排放量的10%。這主要源自CCS碳捕獲率低於100%,以及電弧爐(electric arc furnaces, EAF)中的電極故障。若要消除這些剩餘碳排,需透過投資從環境移除碳排的新技術或基於自然的解決方案 (nature-based solutions)來解決。

在鋼鐵行業2050年總投資需求下,去碳化新增的成本並不高。但行業以外的必要投資可能成本較高,包含能源生產和碳捕捉。鋼鐵產業2050年深度去碳化的平均成本,會比不採取行動的情況高15%

鋼鐵產業的去碳化有助於整個經濟體去碳化,將使建築、汽車、運輸、能源與包裝行業的浄零承諾有望達成。更重要的是,它還將創造低碳轉型關鍵技術的需求,如氫氣、碳捕捉技術等,有助於降低這些技術的成本。
克服綠色溢價
不過在減排的道路上仍存在巨大的阻礙,尤其是產業先行者會面臨巨大的綠色溢價。全球競爭市場是由邊際生產者來定價,這種先行者劣勢將會大大延遲這個部門的低碳轉型。

這就是行業轉型戰略要將整個行業結合起來的原因,該戰略也將透過供應鏈合作來解決綠色溢價,這對鋼鐵業去碳化至關重要。

創造公平的競爭環境以實現大規模轉型同樣重要,這意味著建立嚴格的二氧化碳排放標準來定義綠色鋼鐵。還需要鋼鐵生產商、消費者和政府之間達成協議,在跨國層面調整和協調碳定價和相關法規。

鋼鐵產業領袖支持十年內採取行動以實現2050淨零排放目標
鋼鐵業的領頭企業簽署參與「可行使命夥伴關係」聯盟(Mission Possible Partnership, MPP)的新戰略,在未來十年內實現鋼鐵業的去碳化,以利達成2050淨零排放的全球目標。
 
簽署企業包含ArcelorMittalCompanhia Siderúrgica Nacional (CSN)Liberty SteelSSABRio TintoTata SteelthyssenkruppVale。新版《鋼鐵轉型戰略》基於MMP2021年發表的開創性鋼鐵業報告基礎上,除說明全球鋼鐵業在零碳世界中的面貌外,在能源、基礎設施、融資與政策方面需要達到的目標亦有說明,該戰略也包含未來十年內去碳化的關鍵步驟-排放數據與實體經濟的里程碑。
 
鋼鐵是能源轉型的重要組成部分。鋼鐵是風力渦輪機、電動汽車和先進製造工藝等技術的關鍵材料,然而目前鋼鐵生產仍然屬於排放密集型產業,占全球溫室氣體排放量約7%,若以全球升溫1.5°C情境為目標,鋼鐵業轉型勢在必行。

若以2050年淨零鋼生產為目標,除前述提到十年內須採取之行動外,煉鋼技術和能源基礎設施都需要在2020年代(2020s)準備就緒,以利在接續幾十年中,進行近零碳鋼(near-zero-carbon steel)的生產技術轉型。
關鍵見解:
若要實踐浄零鋼鐵,技術發展與部署將決定1.5°C情境「碳預算」成敗,2020年代的快速發展對於未來30年鋼鐵業的累積排放至關重要。
  • 為實現零碳鋼的商業化技術和部署,到2050年,每年的總投資可能達到1,700~2,000億美元,其中超過三分之二的投資用於支援能源供應的基礎設施。
  • 2030年,會有相當於70家鋼鐵廠的近零鋼鐵產能,2050年將達到530家鋼鐵廠的產能,整體的步調正逐漸加快。儘管目前低碳鋼鐵在2030年達到近零鋼鐵,也只提供所需產能的不到三分之一。
  • 在可預見的未來,近零碳鋼的成本將高於傳統鋼鐵,因此將需要汽車、能源和消費品行業的鋼鐵買家,初期優先以高價購買綠色鋼鐵,以逐步縮小兩種鋼鐵的價格差距。
政策支持是推動轉型的關鍵。政策制定者需要在轉變速度不同的地區間,創造一個公平競爭的環境,並最好透過多邊合作來實現。
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