氢气炼钢的经济性测算：碳价需要在180美元/吨以上

龙听

我们对钢铁生产环节中排放体量最大的高炉环节简要评估：碳价要达到什么水平才会推动对高炉减排技术的资金投入。

碳价如何在绿色钢铁转型过程中发挥作用

使用 CRU 的钢铁成本模型，我们分析了在四种碳价情景下，上述不同高炉脱碳途径的全球平均铁水生产成本。所有情景的成本计算均基于 2021 年原材料平均价格，未考虑其对碳价的敏感性。我们假设全球适用相同碳价，并且所有钢厂都按照欧盟碳排放交易体系（EU ETS）第四阶段（Phase IV Stage I）的规定获得了免费配额，同时可以轻松地以市场价格出售其多余的碳配额。

情景假设1：在2021年65美元/吨的碳价下，高炉钢厂将会维持现有工艺流程

目前，亚洲和欧洲的高炉钢厂采用煤粉喷吹工艺，美国和俄罗斯的高炉钢厂采用天然气喷吹工艺，即使全球都实行欧盟2021年65美元/吨的平均碳价，这些高炉钢厂也仍会维持目前的工艺流程不作改变。

情景假设2：当碳价达到85美元/吨时，使用球团替代烧结会变得有吸引力

随着碳价上涨至 85 美元/吨，改用球团可为高炉带来最优成本。但如果所有高炉钢厂都试图改用球团炉料，那么能否以当前市场价格保证球团供应将成为主要制约因素。

情景假设3：碳价需要达到180 美元/吨，才能激励全球使用天然气作为高炉喷吹气源

碳价需要达到180 美元/吨，才能激励全球使用天然气作为高炉喷吹气源。由于目前全球天然气价格飙升，达到这一目标所需的碳价门槛应该还会高于我们估算的水平。

情景假设4：碳价需要达到275美元/吨才会激励企业改用蓝氢喷吹

假设每吨铁水注入25公斤氢气，置换率为每公斤煤粉0.19公斤氢气，则碳价要达到275美元/吨才会激励企业使用蓝氢。尽管蓝氢比绿氢的生产成本更低，但此种工艺需要解决的问题是，如此大规模地利用或储存二氧化碳是否可行，以及在其生产中完全避免碳排放的实际操作限制。

根据我们的估算，目前向高炉中注入绿氢生产1吨铁水的成本比注入蓝氢高119 美元，而其每吨铁水的减排量仅比蓝氢多0.06吨，这使其目前尚不具备可行性。然而预计未来几年，绿氢的成本将是四种减排途径中下降速度最快的，这可能会缩小绿氢和蓝氢之间的差距，潜在提高高炉喷吹绿氢的可行性。(CRUGROUP)