碳價如何在綠色鋼鐵轉型過程中發揮作用

使用 CRU 的鋼鐵成本模型，我們分析了在四種碳價情景下，上述不同高爐脫碳途徑的全球平均鐵水生產成本。所有情景的成本計算均基于 2021 年原材料平均價格，未考慮其對碳價的敏感性。我們假設全球適用相同碳價，并且所有鋼廠都按照歐盟碳排放交易體系（EU ETS）第四階段（Phase IV Stage I）的規定獲得了免費配額，同時可以輕松地以市場價格出售其多余的碳配額。

情景假設1：在2021年65美元/噸的碳價下，高爐鋼廠將會維持現有工藝流程

目前，亞洲和歐洲的高爐鋼廠采用煤粉噴吹工藝，美國和俄羅斯的高爐鋼廠采用天然氣噴吹工藝，即使全球都實行歐盟2021年65美元/噸的平均碳價，這些高爐鋼廠也仍會維持目前的工藝流程不作改變。

情景假設2：當碳價達到85美元/噸時，使用球團替代燒結會變得有吸引力

隨著碳價上漲至 85 美元/噸，改用球團可為高爐帶來最優成本。但如果所有高爐鋼廠都試圖改用球團爐料，那么能否以當前市場價格保證球團供應將成為主要制約因素。

情景假設3：碳價需要達到180 美元/噸，才能激勵全球使用天然氣作為高爐噴吹氣源

碳價需要達到180 美元/噸，才能激勵全球使用天然氣作為高爐噴吹氣源。由于目前全球天然氣價格飆升，達到這一目標所需的碳價門檻應該還會高于我們估算的水平。

情景假設4：碳價需要達到275美元/噸才會激勵企業改用藍氫噴吹

假設每噸鐵水注入25公斤氫氣，置換率為每公斤煤粉0.19公斤氫氣，則碳價要達到275美元/噸才會激勵企業使用藍氫。盡管藍氫比綠氫的生產成本更低，但此種工藝需要解決的問題是，如此大規模地利用或儲存二氧化碳是否可行，以及在其生產中完全避免碳排放的實際操作限制。

根據我們的估算，目前向高爐中注入綠氫生產1噸鐵水的成本比注入藍氫高119 美元，而其每噸鐵水的減排量僅比藍氫多0.06噸，這使其目前尚不具備可行性。然而預計未來幾年，綠氫的成本將是四種減排途徑中下降速度最快的，這可能會縮小綠氫和藍氫之間的差距，潛在提高高爐噴吹綠氫的可行性。