韓國(guó)實(shí)施低碳排放鋼生產(chǎn)戰(zhàn)略的挑戰(zhàn)

在低碳排放鋼產(chǎn)品國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新貿(mào)易秩序中，全球鋼鐵行業(yè)面臨著去碳化的重大挑戰(zhàn)。為了在保護(hù)國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)碳中和，確保低碳鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。韓國(guó)浦項(xiàng)鋼鐵公司研發(fā)的氫還原鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)HyREX的商業(yè)化需要更積極的財(cái)政和政策支持。特別需要關(guān)注的是，韓國(guó)國(guó)內(nèi)可再生能源的生產(chǎn)能力和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力是采用創(chuàng)新低碳排放鋼技術(shù)的關(guān)鍵前提。

國(guó)家低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)

全球主要經(jīng)濟(jì)體陸續(xù)出臺(tái)政策，如歐盟碳邊界調(diào)節(jié)機(jī)制（CBAM）和美國(guó)通貨膨脹削減法案（IRA），以加速國(guó)家能源轉(zhuǎn)型和低碳排放技術(shù)的發(fā)展。而近幾年新冠肺炎疫情和俄烏沖突的持續(xù)，加大了對(duì)化石能源進(jìn)口的不確定性。

CBAM機(jī)制旨在加速碳密集型行業(yè)，包括鋼鐵、水泥、鋁、化肥、電力和水力行業(yè)的脫碳進(jìn)程。

2023年5月17日，CBAM法案正式生效。從2026年開始，進(jìn)口至歐盟或從歐盟出口的高碳產(chǎn)品需要繳納相應(yīng)額度的稅費(fèi)或退還相應(yīng)的碳排放配額。

根據(jù)韓國(guó)能源經(jīng)濟(jì)研究所的數(shù)據(jù)，韓國(guó)鋼鐵產(chǎn)品購(gòu)買CBAM證書的成本估計(jì)為2583億韓元（1.96億美元），占韓國(guó)對(duì)歐鋼鐵產(chǎn)品出口總額的8.1%。

2022年通過的美國(guó)通貨膨脹削減法案，通過基于向合適的項(xiàng)目分配聯(lián)邦預(yù)算資金，利用公共資金應(yīng)對(duì)氣候變化和推廣清潔能源。

2023年3月8日美國(guó)政府宣布，向美國(guó)工業(yè)示范計(jì)劃撥款63億美元，用于支持包括鋼鐵在內(nèi)的重工業(yè)部門脫碳所需的轉(zhuǎn)型技術(shù)開發(fā)。

韓國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略

2023年2月16日，韓國(guó)貿(mào)易、工業(yè)和能源部（MOTIE）發(fā)布了向低碳排放鋼生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的鋼鐵工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略（以下簡(jiǎn)稱“戰(zhàn)略”），但在制度和財(cái)政方面的承諾似乎不足以使韓國(guó)在低碳經(jīng)濟(jì)中保持競(jìng)爭(zhēng)力。

2019年，全球鋼鐵行業(yè)溫室氣體排放占全球溫室氣體排放總量的7%，占全球工業(yè)行業(yè)排放量的25%；而韓國(guó)鋼鐵行業(yè)溫室氣體排放占國(guó)內(nèi)溫室氣體排放總量的16.7%，占國(guó)內(nèi)工業(yè)行業(yè)排放量的30%。

該戰(zhàn)略通過“韓國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展圓桌會(huì)議”宣布，這是一個(gè)政府部門和私營(yíng)企業(yè)均參與的討論會(huì)，成員包括韓國(guó)貿(mào)易、工業(yè)和能源部，韓國(guó)七家鋼鐵公司（POSCO公司、現(xiàn)代鋼鐵公司、東國(guó)制鋼公司、SeAH鋼鐵公司、KG鋼鐵公司、韓國(guó)鋼鐵公司和Aju鋼鐵公司），以及韓國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)和韓國(guó)廢鋼工業(yè)協(xié)會(huì)。

雖然該戰(zhàn)略包括對(duì)鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備改造和生產(chǎn)裝備轉(zhuǎn)型撥款，但目前的戰(zhàn)略為生產(chǎn)裝備轉(zhuǎn)型提供的支持明顯較少，并且缺乏實(shí)現(xiàn)在2040-2050年期間關(guān)閉所有11座高爐并用14套HyREX設(shè)施取而代之的具體計(jì)劃。

當(dāng)前韓國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略的環(huán)境影響

圖1展示了韓國(guó)政府用于設(shè)備改造和設(shè)備轉(zhuǎn)換的研發(fā)資金投入。圖2所示的BF-BOF改造技術(shù)（占設(shè)施改造資金總額的66%）保持了焦炭（煤）作為主要生產(chǎn)原燃料使用，其中焦炭是碳排放的主要來源。

只有在韓國(guó)電力市場(chǎng)脫碳的前提下，對(duì)電爐和下游工序的投資才是有意義的減少溫室氣體排放的手段。

雖然與高爐相比，電爐的碳排放量相對(duì)較低，但電爐產(chǎn)能的擴(kuò)張必須與可再生能源采購(gòu)相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)有意義的減排，從而在全球鋼鐵脫碳競(jìng)爭(zhēng)中獲得優(yōu)勢(shì)。

電爐煉鋼過程中用電產(chǎn)生的間接碳排放約占電爐總碳排放量的58.3%。

目前，韓國(guó)約65%的電力是基于化石能源生產(chǎn)的。

設(shè)備轉(zhuǎn)型是指引進(jìn)氫基直接還原鐵（HyREX）設(shè)施。為了實(shí)現(xiàn)碳中和并保持經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力，需要使用綠氫（即利用可再生能源生產(chǎn)的電力電解水產(chǎn)生的氫）。

HyREX技術(shù)用氫代替煤作為還原劑，而煤在BF-BOF流程中用作燃料和還原劑。HyREX生產(chǎn)過程中使用氫產(chǎn)生的是水，而不是二氧化碳排放。

從以煤為還原劑和燃料的鋼鐵生產(chǎn)轉(zhuǎn)型到以綠氫為還原劑的鋼鐵生產(chǎn)，每年需要370萬噸氫才能生產(chǎn)出3800萬噸鋼。這約占韓國(guó)政府2040年國(guó)家氫氣路線圖中設(shè)定的氫氣生產(chǎn)目標(biāo)的70%。

氫基直接還原鐵技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵挑戰(zhàn)

目前，浦項(xiàng)公司的HyREX技術(shù)的發(fā)展正處于研發(fā)階段，并向商業(yè)化階段發(fā)展，第一批行動(dòng)者有可能在國(guó)際低碳鋼市場(chǎng)上獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

如表1所示，一些主要經(jīng)濟(jì)體的氫基鋼鐵生產(chǎn)和清潔能源采購(gòu)計(jì)劃給出了低碳排放鋼的產(chǎn)量目標(biāo)水平，而在韓國(guó)低碳戰(zhàn)略中并未提及。對(duì)于表1中提到的經(jīng)濟(jì)體，氫氣生產(chǎn)規(guī)模和政府資助都高于韓國(guó)（高達(dá)韓國(guó)每年資助的四倍）。

轉(zhuǎn)型到年產(chǎn)3800萬噸鋼的HyREX設(shè)施將使韓國(guó)鋼廠的電力需求增加到每年3700MWh。隨著鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的轉(zhuǎn)型，鋼廠的全部電力需求將需要從現(xiàn)有電網(wǎng)系統(tǒng)購(gòu)買，而韓國(guó)高爐-轉(zhuǎn)爐鋼廠約80%的電力可以自給自足需求。

為了抵消低碳鋼生產(chǎn)的額外成本，必須增加韓國(guó)國(guó)內(nèi)可再生能源供應(yīng)，并確保價(jià)格的可承受性。

截至2020年，韓國(guó)可再生能源的理論發(fā)電潛力為每年340678GWh，但2021年韓國(guó)可再生能源發(fā)電量只有理論發(fā)電潛力的約12.7%（43096GWh）。

2021年，韓國(guó)太陽能發(fā)電的LCOE（平準(zhǔn)化電力成本）約為0.10美元/kWh，比0.048美元/kWh的全球平均水平高約2倍，韓國(guó)陸上風(fēng)力發(fā)電的LCOE約為0.12美元/kWh，比0.033美元/kWh的全球平均水平高約3.7倍。

對(duì)韓國(guó)低碳排放鋼生產(chǎn)戰(zhàn)略的建議

根據(jù)對(duì)國(guó)際低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)和韓國(guó)鋼鐵工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的研究，韓國(guó)SFOC機(jī)構(gòu)對(duì)韓國(guó)低碳排放鋼生產(chǎn)戰(zhàn)略提出如下建議。

為了減少整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)過程中的碳排放，應(yīng)加強(qiáng)立法，以便在國(guó)家層級(jí)迅速擴(kuò)大可再生能源供應(yīng)

韓國(guó)國(guó)內(nèi)可再生能源的生產(chǎn)和供應(yīng)能力是鋼鐵工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的核心，無論對(duì)HyREX生產(chǎn)還是電爐煉鋼生產(chǎn)皆如此。確?？稍偕茉垂?yīng)能力來滿足鋼廠采購(gòu)量的增長(zhǎng)十分重要，為此需要考慮放松對(duì)可再生能源的監(jiān)管和許可要求。

隨著HyREX設(shè)備的引入，鋼廠購(gòu)買的電量將會(huì)增加，這是由于綠氫生產(chǎn)（用作還原劑）的用電、電爐中熔化氫基直接還原鐵的熱源以及下游工藝的熱源會(huì)增加。

隨著一系列氫還原鋼鐵技術(shù)在全球競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展，穩(wěn)定和長(zhǎng)期的政策和資金支持對(duì)于HyREX技術(shù)商業(yè)化至關(guān)重要

利用浦項(xiàng)鋼鐵公司的HyREX技術(shù)（流化床還原反應(yīng)器）是確保韓國(guó)國(guó)內(nèi)發(fā)展低碳排放鋼生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的方向之一，這也將保護(hù)國(guó)內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)和相關(guān)行業(yè)的就業(yè)市場(chǎng)。

HyREX技術(shù)商業(yè)化進(jìn)程的落后可能會(huì)損害韓國(guó)鋼鐵工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，因?yàn)榈吞寂欧配撋a(chǎn)過程中的上游部分可以通過進(jìn)口采購(gòu)，這也是增值機(jī)會(huì)最大的一部分。

相比其他鋼鐵企業(yè)使用豎爐氫還原技術(shù)，采用HyREX技術(shù)更容易獲得原材料，生產(chǎn)成本更低，碳減排更有效。

提升低碳排放鋼生產(chǎn)支持計(jì)劃的生產(chǎn)目標(biāo)和方法透的明度

與其他主要經(jīng)濟(jì)體不同，在低碳排放鋼技術(shù)研發(fā)的支持計(jì)劃中，目前韓國(guó)低碳鋼鐵戰(zhàn)略并沒有明確碳減排鋼鐵生產(chǎn)的目標(biāo)。這可能會(huì)使公眾、關(guān)鍵行業(yè)和利益相關(guān)者以及投資者認(rèn)為韓國(guó)鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和存在不確定性。

提高技術(shù)開發(fā)撥款分配的透明度，也將有助于提出更有效的政策建議。

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。