【評析】【全球】鋼鐵業淨零趨勢與發展-世界鋼鐵協會之《永續發展憲章》

2022/9/27 上午 12:00:00

【作者】CIER/鄭翔勻

 

世界鋼鐵協會於2022年3月發表新版《永續發展憲章》,其內容包括9項永續發展原則(氣候行動、循環經濟、環境關環、安全與職業健康、員工關懷、本地社區、負責任的價值鏈、道德和透明的經營以及創新和繁榮。)及其20條標準,涵蓋環境、社會、管理和經濟領域。 目前全球已有39家鋼鐵業簽署該憲章,他們將在未來3年內參與世界鋼鐵協會開展的每一項永續發展項目,無論新會員或舊會員,會員企業隨時都可以申請成為憲章成員。世界鋼鐵協會並將為成員提供了達成每一條標準的證明。

 

【重點摘述】

  1. 國際能源總署發佈鋼鐵技術路徑圖,旨在探尋生產鋼鐵所需的潛在技術和戰略,從而提高能源行業的永續發展能力。該路徑圖三項主軸為:(1)“能效升級”專案(Step up);(2)充分利用廢鋼(Increased scrap availability);(3)突破性技術(Breakthrough technology)。
  2. 突破性技術方案的部署則需取決於當地可利用的資源及政府政策的支持:(1)在低碳能源豐富的地區部署水電解和氫還原技術;(2)在二氧化碳存儲技術獲取方便的地區,最佳選擇可能是CCS技術或藍氫(化石燃料+CCS產氫)還原技術;(3)在生物質資源獲取較為容易的地區,可使用永續的生物質和生物炭替代現有煉鋼技術中使用的煤炭;(4)碳捕獲和利用技術(CCU)則運用再生能源與富含碳的廢氣相結合,生成合成燃料以及可用作化工原料的丙酮、異丙醇等化學物質。
  3. 影響低碳煉鋼生產成本的原因包含(1)營運支出增加;(2)資本支出增加;(3)資本損失。利益相關方和鋼鐵下游用戶也能發揮一定作用,應該(1)對低碳鋼形成需求,並認知其具額外成本;(2)考慮產品的全生命週期。
  4. 各國政府則需要提供協助性和推進性的架構體系,例如(1)不偏好任何技術;(2)減輕先驅企業所面臨的不利因素;(3)方便企業取得過渡融資;(4)確保低碳資源的可利用性和經濟性;(5)採用生命週期評價方法支持循環經濟;(6)採取創新型手段管理低碳技術和低碳產品。
  5. 世界鋼鐵協會於2022年3月發表經過的《永續發展憲章》,新版內容包括9項永續發展原則及其20條標準,涵蓋環境、社會、管理和經濟領域,世界鋼鐵協會並將為成員提供了達成每一條標準的證明。目前全球已有39家鋼鐵業簽署了該憲章。

【評析】

1. 鋼鐵為工業之母,目前全球約有70%以上的鋼鐵生產來自於亞洲。然而其生產過程的高排碳特性,也是全球淨零路徑中最優先執行減碳的產業。以2020年為例,平均每生產1噸鋼就會排放1.851噸二氧化碳。該年全球 共生產 18.6億噸鋼,鋼鐵行業的直接碳排放總量約為26億噸,占全球人類活動碳排放總量的7%至9%。對此,國際能源署發佈了一份路線圖(圖1),旨在探索鋼鐵生產所需的潛在技術和戰略,尋求一條符合國際能源署宏偉願景的道路,從而提高能源行業的永續發展能力。

2. 概述國際能源總署鋼鐵技術路線圖(圖1)如下:

(1) 2020年10月,國際能源署發佈了鋼鐵技術路徑圖。文中分析不同減排技術選擇所帶來的影響和利弊,以及針對本行業制定的、符合《巴黎協定》的政策目標。

(2) 在國際能源署的永續發展情景下。2050年鋼鐵行業直接排放總量比2019年降低50%以上。按照相同的路徑,粗鋼生產的排放強度必須降低58%。

(3) 國際能源總署指出,鋼鐵業仍需進一步開發和部署一系列突破性技術方案和配套的基礎設施,以實現長期、深度減排。也呼籲各國政府、鋼鐵業、科研機構和非政府組織群體以及其他利益相關方採取行動,持續轉型。

圖1、鋼鐵技術路線圖

圖1、鋼鐵技術路線圖

3. 鋼鐵技術路徑圖三項主軸說明如下:

(1) “能效升級”專案(Step up):是一項多步驟評估流程,包括原料品質、能源效率、工序收得率以及技術設備可靠性,使其達到鋼鐵業裡優異績效廠區的水準。

(2) 充分利用廢鋼(Increased scrap availability):每座鋼廠也是一座再循環工廠,所有鋼鐵生產過程都使用到廢鋼,電爐和高爐的廢鋼使用率最高分別可達100%和30%。

(3) 突破性技術(Breakthrough technology):實現大幅度溫室氣體減量,需要採用一種全新的、革命性的生產方式,具體可分為三類:碳、氫和電力作為還原劑。

4. 低碳煉鋼沒有單一的解決方案,需要多種技術的組合,突破性技術方案的部署則需取決於當地可利用的資源及政府政策的支持。例如:

(1) 在低碳能源豐富的地區,可考慮運用水電解和氫還原技術。

(2) 在二氧化碳存儲技術獲取方便的地區,最佳選擇可能是CCS技術或藍氫(化石燃料+CCS產氫)還原技術。

(3) 在生物質資源獲取方便的地區,可以使用永續的生物質和生物炭替代現有煉鋼技術中使用的煤炭。

(4) 碳捕獲和利用技術(CCU)則用再生能源與富含碳的廢氣相結合,生成合成燃料以及可用作化工原料的丙酮、異丙醇等化學物質。

5. 影響低碳煉鋼生產成本的原因如下:

(1) 營運支出增加:需要使用綠氫或低碳電等更加昂貴的低碳資源;CCS設備的運行和儲存二氧化碳需要增加額外能源。

(2) 資本支出增加:需要使用氫基直接還原鐵 (Direct Reduced Iron, DRI)設備替代碳基高爐設備,使用電爐設備替代轉爐設備;將現有設備替換成使用氫或其他燃料的設備;需要改造CCS或CCUS基礎設施。

(3) 資本損失:原本可以長期使用的鋼鐵生產設備可能需要提前退役或銷帳。

6. 利益相關方和鋼鐵下游用戶也能發揮一定作用,應該(1)對低碳鋼形成需求,並認知其具額外成本;(2)考慮產品的全生命週期。

7. 國際能源總署估計,當前低碳煉鋼的生產成本約較傳統煉鋼技術上升10%~50%,成本增幅將超出生產的毛利率,各國政府則需要提供相關政策支援:

(1) 政府不應對任何可利用的技術產生偏好,應當對不同技術的使用給予認可。

(2) 透過提高低碳材料的需求量,以及創建低碳鋼市場,減輕先驅企業所面臨的不利因素,同時,相關政策應該確保企業的主動行為有所回報。

(3) 方便企業獲得過渡融資。

(4) 確保低碳資源的可利用性和經濟性,包括一定數量的CCS基礎設施和氫等。

(5) 採用生命週期評價方法,支持循環經濟。

(6) 採取創新型手段管理低碳技術和低碳產品,如利用CCU技術生產的產品。

8. 為回應全球減碳的期待與IEA的上述建議,世界鋼鐵協會於2022年3月發表《永續發展憲章》,詳見圖2。

(1) 新版《永續發展憲章》包括9項永續發展原則(氣候行動、循環經濟、環境關環、安全與職業健康、員工關懷、本地社區、負責任的價值鏈、道德和透明的經營以及創新和繁榮。)及其20條標準,涵蓋環境、社會、管理和經濟領域。

(2) 目前全球已有39家鋼鐵業簽署該憲章(如下圖3),他們將在未來3年內參與世界鋼鐵協會開展的每一項永續發展項目,無論新會員或舊會員,會員企業隨時都可以申請成為憲章成員。

圖2、世界鋼鐵協會《永續發展憲章》

圖2、世界鋼鐵協會《永續發展憲章》

圖3、已簽署世界鋼鐵協會《永續發展憲章》之39家企業

圖3、已簽署世界鋼鐵協會《永續發展憲章》之39家企業

9. 二氧化碳和溫室氣體並不是鋼鐵業所面臨的全部問題,永續發展更具有深遠的意義。

(1) 該協會認為需要進一步拓展視野,比如:如何為循環經濟做出貢獻,如何減少原料需求、減少用水、減少對生物多樣性的影響,如何為當地動植物發展做出積極貢獻,這不僅止於對環境的影響。

(2) 還需要深入審視產品的供應鏈,對原料的來源地承擔責任,瞭解鋼鐵製造需求造成哪些社會影響,藉由與當地社區合作,加強產業對社會的積極影響。

(3) 鋼鐵產品的應用具有諸多優勢-新型鋼材不僅重量更輕而且強度更高,回收前還可以設計成為再利用和再製造的新產品。

10. 世界鋼鐵協會總幹事愛德溫•巴松表示:『永續發展既是企業發展的一項必然要求,也是所有行業營運的基本組成部分。具有道德和社會責任的企業需要向利益相關者展示他們在永續發展方面的表現情況和發展方向。隨著新版憲章的發佈,意味著鋼鐵行業重申對永續發展的承諾,展示實現永續發展所做的努力和行動。』

 

【資料來源】

[1] Clare Broadbent (2022), “Blog: worldsteel’s new Sustainability Charter - moving the industry forward,” reporter retrieving from website: https://worldsteel.org/media-centre/blog/2022/blog-worldsteels-new-sustainability-charter-moving-the-industry-forward/


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