編者按
綠色低碳是世界鋼鐵工業重要發展主題之一。相關數據統計,鋼鐵行業作為資源消耗密集型產業和典型的高碳排放行業,約占全球能源總消耗的8%和全球二氧化碳排放總量的7%。今年初以來,英國、德國、西班牙等多個歐洲國家陸續宣布將投入大量資金以支持本國鋼鐵制造商“走向綠色未來”。實際上,“綠色鋼鐵”在歐洲并非一個新概念。近年來,歐洲鋼鐵行業在歐盟各成員國政府根據自身實際制定的碳中和目標下,雖承壓運行,但也有所收獲。為此,本版特別組織“初探歐盟鋼鐵業綠色發展‘攻略’”報道,介紹《歐洲綠色新政》的背后的基金支持、歐盟鋼鐵行業重點低碳項目、重點企業低碳項目進展3個方面的內容,以饗讀者。
《歐洲綠色新政》背后有多少基金及項目做支撐?
《歐洲綠色新政》(下稱新政)是歐盟推進環境治理與經濟發展的中長期發展戰略,也是歐盟引領其成員國乃至全球綠色發展的綱領性文件。2019年12月11日,歐委會發布了新的發展戰略文件《歐洲綠色新政》,提出了到2050年實現溫室氣體凈零排放、經濟增長與資源使用脫鉤的目標;強調保護歐盟的自然資源,并保護公民的健康和福祉免受與環境變化相關風險的影響。2021年7月份,新政正式開始實施。
為了推進新政,歐盟積極構建可預測、簡化的監管環境,支持“凈零制造技術”快速應用,并重點在以下幾個方面采取了行動:
一是出臺《凈零工業法案》,以支持歐盟關鍵技術發展?!秲袅愎I法案》將為該地區實施電解槽、碳捕集與封存等關鍵技術提供一個簡化的監管框架。每項關鍵技術在正式被使用前,都需經相關部門仔細分析,并認真調研全球供應鏈、價值鏈的基本情況,以便促進關鍵技術在該地區快速推廣。
二是出臺《關鍵原材料法案》,確保供應鏈安全?!蛾P鍵原材料法案》旨在為歐盟建立安全可靠的供應鏈,具體措施包括原材料提取、加工和回收再利用技術并確保這些技術符合嚴格的環境標準,例如減少能耗和開發生物基替代品等。
三是建立歐洲能源平臺工作組。2022年5月25日,歐委會宣布建立歐洲能源平臺工作組,協調各部門的基礎設施使用情況,并與國際合作伙伴深入溝通,為市場設置短期能源價格上限。
四是加強基礎設施建設。今年3月28日,歐盟理事會和歐洲議會就《替代燃料基礎設施法規》達成臨時政治協議,未來幾年將在整個歐盟范圍內安裝充電基礎設施和加氫站等替代燃料相關的公共設施,尤其是在歐盟的主要交通走廊和樞紐上。此外,“歐盟電池監管框架”也是歐盟推動實現碳中和目標的關鍵措施,以確保歐盟在電池生產、回收和再利用領域的全球競爭力。未來,歐盟還計劃發布可持續產品生態設計法規,進一步擴大歐盟優勢工業產品規模。
歐盟綠色新政投資計劃(EGDIP),也被稱為可持續歐洲投資計劃(SEIP),是新政的主要資金支柱。為實現新政設定的目標,歐盟計劃在新政發布之后的10年內籌集至少1萬億歐元(約合1.1萬億美元)的可持續發展資金。在該投資中,大約一半的金額將直接來自于歐盟政府自身的財政預算,剩余部分將由公共籌集和私人捐款實現。
歐委會計劃于2021年—2027年,為“氣候支出”提供5780億歐元(約合6404億美元)的資金,占歐盟政府預算總額的32.6%。其中,以下幾個基金及項目值得關注:
一是復蘇與韌性基金(Recovery and Resilience Facility)。該基金是歐盟推出的一個臨時手段。歐委會計劃通過該基金,向該地區的資本市場借款從而籌集資金。同時,歐盟各成員國也可以利用該基金實施一系列改革,主要包括綠色轉型、數字化轉型等幾個重點方向。其中,關于綠色轉型方向的投資截至目前共計有181億歐元(約合200億美元)。今年2月21日,歐盟理事會發布公告稱,將“歐盟可再生賦能”項目納入復蘇與韌性基金,以更好地支持歐盟擺脫對俄羅斯化石燃料的依賴。這意味著,歐盟各成員國今后可將“歐盟可再生賦能”項目納入其國家復蘇和韌性基金,以便為實現能源計劃目標的關鍵投資和改革提供資金。與此同時,歐盟將批準200億歐元(約合220億美元)用于資助相關投資和改革項目,其中60%的資金來源為創新基金,40%來源于碳排放交易配額資金。
二是歐盟凝聚力基金(Cohesion Fund)。該基金面向歐盟內部人均國民總收入低于歐盟27個成員國平均水平90%的成員國提供支持,以加強歐盟的經濟、社會和領土凝聚力。該基金主要支持對交通基礎設施領域的環境建設和跨歐洲交通網絡系統建設領域的投資。今年3月20日,歐委會便批準投資1.24億歐元(約合1.37億美元)用于在波蘭建設一條長253公里的天然氣管道。該筆資金便來自歐盟2014年—2020年預算期的歐盟凝聚力基金。
三是歐洲連接設施基金(Connecting Europe Facility)。歐洲議會與歐盟理事會于2021年3月份批準歐委會提出的2021年—2027年歐洲連接設施基金計劃,資金規模為337億歐元(約合373億美元),其中258億歐元(約合285億美元)用于歐洲交通運輸項目建設,58億歐元(約合63億美元)用于跨境可再生能源項目建設,2億歐元(約合2.21億美元)用于5G網絡建設。該基金將為歐洲交通、能源、數字化基礎設施等領域的重點項目建設提供資金支持,支持相關產業綠色和數字化轉型,助力實現智能和可持續的交通戰略目標。
四是投資歐盟計劃(InvestEU)。2018年6月份,歐委會提議在歐盟長期預算期(2021—2027年)實施投資歐盟計劃,將歐盟政府預算通過貸款和擔保的方式納入統一體系。該計劃的關鍵組成部分是380億歐元(約合429億美元)的擔保項目,歐盟希望借此撬動私人銀行業和其他投資者的資金,降低私營領域投資的融資成本,從而使整個計劃的總投資額成倍增加。該計劃的主要融資渠道包括歐洲投資銀行、歐洲復興開發銀行(ERBD)、世界銀行和歐洲理事會開發銀行(CEB)等。
五是公正過渡基金(JTF)。歐委會于2021年6月份正式批準設立公正過渡基金 (JTF) ,作為公正過渡機制 (JTM)的第一經濟支柱。該基金將配備175億歐元(約合193億美元),撥款將專門提供給化石燃料在經濟中發揮重要作用的歐盟成員國,以減小其推進綠色轉型對本國經濟的負面影響。其中,波蘭可獲得35億歐元(約合38億美元),數量最大,占基金的20%;德國可獲得22.5億歐元(約合24億美元);克羅地亞可獲得1.69億歐元(約合1.87億美元)。歐委會表示,這些基金將投資到歐盟的減排和就業保護領域,支持對中小企業的生產性投資、創建新公司、技術研究和創新、環境恢復、清潔能源、工人的提升和再培訓、求職援助和積極納入求職者計劃,以及用于對現有碳密集型設施的改造。公正過渡機制是確保歐盟向“氣候中性”經濟過渡的一個關鍵工具,將為歐盟在2021年—2027年受影響最嚴重的地區籌集約550億歐元(約合607億美元)經費支持,以減輕社會經濟負擔。該機制由3個支柱組成:公正轉型基金、投資歐盟計劃下的公正轉型計劃、歐洲投資銀行(EIB)的貸款機制。
六是“歐洲地平線2020”計劃(Horizon 2020)。“歐洲地平線2020”計劃 于2014年1月31日在英國啟動,是全球最大的用于科研和創新領域的資助項目之一,由歐盟政府及28個成員國政府提供資金支持。自2014年起,該計劃通過約800億歐元(約合885億美元)的資金投入來提高歐洲地區的科技創新水平。該計劃的一大特點是將科研和市場需求相結合,將成果投入到產品和服務中去,而不是只開展學術研究。2021年6月份,歐委會通過了“歐洲地平線2021年—2022年主要工作計劃”,擬投資147億歐元,資助該地區數字化、生態環保等領域發展。
此外,歐盟碳排放交易體系(ETS),涵蓋了歐盟45%的排放部門。在歐盟碳排放交易體系下,歐盟通過碳配額拍賣所得的一部分收入被分配給創新基金和現代化基金。其中,創新基金專注于有前景的低碳技術示范項目;現代化基金專注于支持能源系統現代化建設、能源利用效率提升等。歐盟表示,創新基金和現代化基金的實際投資金額將取決于未來10年的市場碳價。
建立碳邊境調節機制是新政中最受爭議,也是最關建的行動計劃,主要目的是避免“碳泄漏”,即一個發達國家采取碳減排措施,可能會導致該國國內高耗能產品轉移到其他未采取碳減排措施的國家。和新政其他的關鍵行動計劃不同的是,對于是否建立碳邊境調節機制,社會各界一直存在爭議,部分人認為這一舉動不符合世貿組織規則,會導致貿易沖突等;還有部分人認為歐盟是在利用氣候問題設置新的貿易壁壘。
歐盟鋼鐵行業有哪些低碳項目值得關注?
歐盟鋼鐵行業于2003年建立了歐洲鋼鐵技術平臺(ESTEP),從2004年開始啟動ULCOS(超低碳排放冶金)項目,旨在研究出新的低碳煉鋼技術,到2050年使噸鋼二氧化碳排放量較當前的最低水平再減少50%。在此背景下,歐盟鋼鐵行業以ULCOS項目為基礎,系統地研發了不同的低碳冶金技術方向和工藝路線。
2020年上半年,歐鋼聯確定了實現低碳冶金的兩大技術方向:碳直接避免和智能碳使用。這兩大技術方向都有很多的技術和工藝難題尚待破解,所以歐盟鋼鐵行業規劃了短期、中期和長期的技術創新關鍵項目。目前,歐盟鋼鐵行業在智能碳使用技術方向上有多個項目正在運行,其中代表性的項目有Carbon2Value項目、3D碳捕集示范工廠項目、用高爐中廢氣制造生物乙醇的Steelanol項目、廢氣生物發酵轉化為化工產品的Carbalyst?項目等;在碳直接避免技術方向上,歐盟已經有14個項目在規劃中或已啟動,其中瑞典鋼鐵公司的全世界第一個氫基直接還原試驗工廠于2020年8月份正式投產,于2021年6月份成功生產了100噸“綠色鋼材”,計劃到2026年實現工業規模級別的生產能力。
除了上述兩大技術方向外,新一代的技術方向也正加速形成,包括電解冶金、氫等離子體熔融還原、熔融氧化物電解、氫閃速冶煉等技術。值得關注的是,哪些工藝路線可以在未來全球鋼鐵行業的低碳轉型中成為主流,尚待時間驗證。
縱觀整個歐盟的鋼鐵行業低碳項目,有幾個項目值得重點關注:
一是“歐洲地平線2020”計劃項目——SIDERWIN項目。該項目由安賽樂米塔爾(下稱安米)主導,利用水基電解質,研究低溫電解工藝。在11家創新型歐洲伙伴機構的協助下,安米開發了新試點項目。該新試點項目目前已經完成了TRL4級技術可行性驗證,并且生產了4千克鐵樣品。該項目提出了一項突破性的創新技術,與傳統的鋼鐵制造工藝相比,可將煉鋼與電化學工藝結合在一起,即電解冶金(Electrowinning)技術。這是一種基于鐵礦石電解的突破性技術,可直接從鐵礦石中分離鐵和氧。該技術使用的是堿性溶液,在電流作用下從惰性陽極流過液體堿性溶液,讓溶液中的鐵顆粒沉積并還原到陰極上。該技術的反應速率非常高,而電解的條件較為溫和。該技術具有很高的靈活性,由可再生能源提供電能,從而大大減少了能源消耗及碳排放(可減少87%的碳排放、31%的直接能源消耗)。
二是C4U項目。C4U項目由“歐洲地平線2020”計劃資助,是一個整體性跨學科項目,致力于解決鋼鐵行業二氧化碳的最優化捕集問題。安米參與了該項目的研究。C4U項目將兩種高能效的高溫固體吸附劑二氧化碳捕獲技術從TRL5等級提升至TRL7等級,用于高爐煤氣和其他含碳氣體的除碳。
三是CORALIS項目。該項目也是“歐洲地平線2020”計劃資助的項目,全稱為“通過促進長期產業共生構建新的價值鏈”示范項目。該項目于2020年10月份開展,計劃于2024年9月份完成。參與該項目的鋼鐵企業有奧鋼聯、西班牙西德諾爾公司(Sidenor)、意大利Feralpi Siderurgica公司;研究機構包括K1-MET(奧地利冶金和環保工藝研究機構)、歐洲鋁業協會等。該項目分別在西班牙、瑞典和意大利的3個指定工業園區內開展示范研究,分別為西班牙的Escombreras項目、瑞典的H?gan?s項目、意大利的Brescia項目。此外,歐盟下一步計劃在奧地利林茨工業區開展第四個示范項目,重點關注三聚氰胺化學工業與鋼鐵工業之間的耦合。
四是HyPSTER項目。該項目是歐盟支持的首個地下鹽穴綠氫存儲項目,總預算是1300萬歐元(約合1438萬美元),得到了歐盟燃料電池與氫聯合事業基金500萬歐元(約合553萬美元)的資助。該項目于2021年初首先進行地下洞穴和地表工程研究,然后進入試驗階段。該項目能使人們更好地了解氫價值鏈中的存儲環節,并最終達到支持歐洲氫經濟發展的目的。該項目的氫氣制備以就近原則使用可再生能源(光伏發電和水電),配套電解槽的容量為1兆瓦,計劃最終實現每天生產400公斤的綠氫。該項目預計最初在鹽穴中存儲2噸~3噸的氫氣,最大存儲量可達44噸(可滿足1760輛氫燃料電池公共汽車每天的氫氣消耗量)。
歐洲各冶金企業低碳冶金重點項目進展如何?
根據德國冶金技術協會鋼鐵研究所的報告,歐盟主要的鋼鐵生產路線為高爐堿性氧氣爐路線和電弧爐路線。為了提高資源利用效率,歐盟鋼企主要通過技術開發來針對每個過程及產品做優化和創新。例如,在鋼鐵生產過程中通過工藝優化和回收使用廢鋼來節約資源、將礦渣用作建筑材料等。隨著技術不斷進步,當前該地區高爐煉鋼流程已經達到了熱力學極限,其二氧化碳產生量已降到技術最小值。因此,歐盟鋼鐵行業能源效率的進一步提高和深度碳減排將依賴新煉鋼技術的發展。
基于歐盟鋼鐵行業的碳中和目標及路線圖,歐盟的各冶金企業推行了一系列項目,并設定了相應目標。
安賽樂米塔爾 2020年12月份,該公司完成了“綠色鋼材”的首次銷售。2021年3月18日,該公司宣布推出XCarb計劃,旨在將其目前所有低碳冶金和綠色創新項目整合為一個整體計劃,以便更高效地實現企業運營碳中和。安賽樂米塔爾在智能碳使用技術方向上的主要項目包括,2017年—2021年開展的Carbon2Value項目,旨在開發低碳技術,將鋼鐵生產過程中產生的二氧化碳等廢氣轉化并應用于新的價值鏈。2021年2月份安賽樂米塔爾西班牙希洪鋼廠(Gijon)成功完成了高爐富氫焦爐煤氣試驗。該公司在碳直接避免技術方向上的主要項目有:正處于設計和融資階段的氫基直接還原技術示范工廠,于2022年結題的SIDERWIN項目。該公司計劃組合采用“清潔電力”“循環碳”和“碳捕捉與儲存(CCS)”3種形式,以更快地實現企業運營碳中和。今年6月中旬,安賽樂米塔爾計劃投資6700萬歐元(約合7421萬美元)在貝爾瓦爾(Belval)鋼廠新建一座電爐,項目預計于2025年完工。屆時,新電爐將取代貝爾瓦爾鋼廠現有電爐,并將年產能提高近15%至250萬噸,資源利用效率也會隨之提高。
塔塔鋼鐵(歐洲) 塔塔鋼鐵(歐洲)于2022年啟動了一項工業規模的碳捕獲和使用計劃,每年可捕獲達4萬噸的二氧化碳。今年初,塔塔鋼鐵(歐洲)再次宣布投資6500萬歐元(約合7193萬美元)在艾默伊登廠新建氫基直接還原鐵及電爐產能,以逐步替換現有長流程產能,減少鋼材生產過程中的碳排放,并計劃到2045年讓艾默伊登廠實現生產活動碳中和。此外,就在近期,該公司與西馬克集團簽署諒解備忘錄,其將采用西馬克集團旗下保爾沃特冶金技術公司開發的EASyMelt(電輔助合成氣冶煉高爐)技術對詹謝普爾廠的E高爐進行改造,通過循環利用高爐煤氣來顯著減少二氧化碳排放。EASyMelt技術旨在幫助現有綜合性鋼廠快速實現低碳轉型。該技術的核心是通過高爐爐頂煤氣回收和焦爐煤氣重整生產合成氣,并將所得合成氣通過等離子體火炬系統加熱后注入高爐。
瑞典鋼鐵公司 該公司攜手歐洲最大鐵礦石生產商瑞典礦業集團和歐洲最大電力生產商之一——瑞典大瀑布電力公司開展了“突破性氫能煉鐵技術”技術攻關項目——HYBRIT項目,并獲得了歐盟總計1.43億歐元(約合1.58億美元)的資助。2020年8月31日,全球第一個無化石燃料海綿鐵中試線——HYBRIT項目在瑞典呂勒奧舉行了啟動儀式。瑞典鋼鐵公司的目標是到2026年通過應用HYBRIT技術,在世界上率先實現100%綠色鋼鐵冶煉;到2045年將完全按100%綠色工藝路線制造鋼鐵產品。
奧鋼聯 2017年初,奧鋼聯合發起的H2FUTURE項目,旨在通過研發突破性的氫氣替代焦炭煉鐵技術,降低鋼鐵生產過程中的二氧化碳排放,最終目標是到2050年較2018年減少80%的二氧化碳排放。該項目的成員單位包括奧鋼聯、西門子、VERBUND公司(奧地利領先的電力供應商,也是歐洲最大的水力發電商)、奧地利電網公司、奧地利K1-MET(冶金能力中心)中心組等。該項目獲得了“歐洲地平線2020”計劃中大約1200萬歐元(約合1325萬美元)的撥款。
蒂森克虜伯 2019年11月11日,蒂森克虜伯在其杜伊斯堡鋼廠9號高爐開展注入氫氣試驗;2021年2月3日,該公司宣布第一階段試驗成功;2022年2月15日,該公司在杜伊斯堡鋼廠啟動H2Stahl項目,把氫氣的使用范圍拓展至9號高爐的28個風口,進一步完善其氫氣供應基礎設施,并建立直接還原中試工廠。該公司計劃,到2025年投運第一座氫基直接還原廠,設計產能為40萬噸/年;到2030年將上述直接還原廠產能擴大至300萬噸/年。據外媒消息,今年6月份,德國政府計劃提供約20億歐元(約合21億美元)資助蒂森克虜伯在杜伊斯堡建設一座新的綠色鋼廠。
薩爾茨吉特鋼鐵公司 2022年6月7日,薩爾茨吉特宣布與力拓簽署了一份諒解備忘錄,將共同致力于利用力拓的鐵礦石產品推進薩爾茨吉特鋼鐵公司的低碳煉鋼(SALCOS)項目。薩爾茨吉特鋼鐵公司計劃于2025年—2045年逐步用幾座直接還原鐵廠取代現有高爐流程,初期還原劑采用天然氣,后期采用氫氣;到2045年,該公司氫氣生產和新型電弧爐煉鋼將完全使用可再生能源,使鋼鐵生產導致的碳排放減少95%。薩爾茨吉特鋼鐵公司已與大眾汽車公司達成協議,計劃從2025年底開始向大眾汽車公司供應“綠色鋼材”。
瑞典礦業集團 瑞典礦業集團計劃到2045年實現企業生產運營碳中和,并逐步從鐵礦石供應商轉型為綠色氫基直接還原鐵供應商。
綠色新政相關重要事件推進時間線
2023年4月25日
歐盟理事會投票通過了碳邊境調節機制(CBAM),標志著碳邊境調節機制走完了整個立法程序。
歐盟委員會啟動行政流程,允許歐洲公司通過歐盟能源平臺登記天然氣采購需求。按照規定,各公司提交需求后,平臺將對所需數量進行匯總并在全球市場上招標。
2023年4月18日
歐洲議會批準了“Fit-for-55”(“適應55”)2030一攬子氣候計劃中的3項與氣候變化掛鉤的重要歐盟法律草案,包括改革歐盟碳排放交易體系(EUETS)、修正碳邊境調整機制(CBAM)相關規則以及設立社會氣候基金。
2023年3月16日
歐盟委員會發布《凈零工業法案》和《關鍵原材料法案》草案。
2023年3月14日
歐委會提議改革歐盟的電力市場。
2023年2月1日
歐委會主席烏蘇拉·馮德萊恩正式提出歐盟綠色協議工業計劃(The Green Deal Industrial Plan),支持歐洲加快碳中和步伐。
2022年5月18日
歐委會正式公布了最新的《歐洲廉價、安全、可持續能源聯合行動方案》。
2022年4月5日
歐委會提出更新工業排放指令的建議,推動大型工業實現長期綠色轉型。
2022年3月8日
歐委會發布《歐盟可再生能源(REPowerEU):歐盟實現經濟、安全和可持續能源供應的聯合行動》。
2021年7月14日
歐盟通過一攬子計劃,開始實施《歐洲綠色新政》。
2020年7月8日
歐委會發布針對歐盟碳中和目標的“歐盟氫戰略”,提出了到2050年在歐洲建立一體化氫網絡的計劃。
2020年3月10日
歐委會提出新歐洲工業戰略一攬子計劃,旨在指導歐洲工業實現碳中和與數字化的雙重轉型。
2020年3月4日
歐盟公布《歐洲氣候法》草案,決定以立法的形式明確到2050年實現“碳中和”的目標,即溫室氣體凈排放量到2050年降為零。
2020年1月14日
歐盟提出“歐洲綠色協議投資計劃”和“公平轉型機制”。
2019年12月11日
歐盟新一屆執委會主席馮德萊恩上任伊始,即推出《歐洲綠色協議》,也稱《歐洲綠色新政》。
(劉獻東)