تعد صناعة الحديد والصلب الصناعة الأساسية للصناعة في الصين، حيث تمثل حوالي 5% من الناتج المحلي الإجمالي للصين. وتتميز صناعة الصلب في الصين بنطاقها الواسع، وترابطها الصناعي العالي، وقوة دافعة استهلاكية كبيرة، وتلعب دوراً حيوياً في الاقتصاد. التنمية والتقدم الاجتماعي والاستقرار الوظيفي.وتتمتع صناعة الصلب في الصين أيضاً بنفوذ عالمي كبير، حيث تساهم بنحو نصف إجمالي إنتاج الصلب في العالم.ومع ذلك، تعتمد صناعة الصلب الصينية الحالية في الغالب على عمليات طويلة ذات كثافة عالية من انبعاثات الكربون، حيث تمثل الطاقة الإنتاجية للصلب الخام حوالي 90٪.وفي مواجهة الضغوط المزدوجة المتمثلة في التزامات الحياد الكربوني وخفض الطاقة الفائضة، تواجه صناعة الصلب الصينية تحديات خطيرة.

في الوقت الحاضر، تمثل انبعاثات الكربون الناتجة عن صناعة الصلب الصينية ما يقرب من 15% من إجمالي انبعاثات الكربون في البلاد، مما يجعلها القطاع الصناعي الأعلى انبعاثًا للكربون.على الصعيد العالمي، يتم إنتاج واستخدام ما يقدر بنحو 1.8 مليار طن من الفولاذ سنويًا، مع ما يقرب من 50٪ من هذا الإنتاج يحدث في الصين القارية.وبالتالي، تشكل انبعاثات الكربون الناتجة عن صناعة الصلب الصينية حوالي 50% من إجمالي انبعاثات الكربون العالمية الناتجة عن صناعة الصلب.ووفقا لحسابات ماكينزي، للحد من ارتفاع متوسط ​​درجة الحرارة العالمية إلى ما لا يزيد عن 1.5°بحلول نهاية هذا القرن، يجب على صناعة الصلب الصينية خفض الانبعاثات بنسبة 100٪ تقريبا بحلول عام 2050. ويفرض هذا الهدف الطموح تحديات كبيرة، مما يستلزم بذل جهد تعاوني عبر مختلف المجالات المترابطة مثل استهلاك الصلب، والإنتاج، والتكنولوجيا، والعرض من أجل المضي قدما. الانتقال إلى انبعاثات الكربون الصفرية.

المسار الانتقالي المحايد للكربون لصناعة الصلب في الصين

وبالنظر إلى التكاليف الإجمالية، والنضج التكنولوجي، وتوافر الموارد، نعتقد أن تقليل الطلب، وتحسين كفاءة الطاقة، وتسريع اعتماد تقنيات مثل إعادة تدوير خردة الفولاذ، واحتجاز الكربون، واستخدامه، وتخزينه (CCUS)، وصناعة الحديد بالاختزال المباشر للهيدروجين (H2-DRI-EAF) هي استراتيجيات حاسمة لتحقيق الحياد الكربوني في صناعة الصلب الصينية.وبناءً على ذلك، قمنا بتطوير مسارات لخفض الانبعاثات لصناعة الصلب الصينية من عام 2020 إلى عام 2030 و2050 (راجع الشكل 1).

تقليص الطلب في سيناريو العمل المعتاد (أ) ومن المتوقع أن يساهم بنحو 35% من تخفيضات ثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2050. وتأتي التأثيرات على الطلب الواضح على الفولاذ من ثلاثة مصادر: الطلب الجديد، وطلب الاستبدال، وتغييرات المخزون.ومع تباطؤ التوسع الحضري والبناء (انظر الشكل 2)، سيكون الطلب الجديد على الصلب أقل مما كان عليه في السنوات السابقة.بالإضافة إلى ذلك، فإن تحسين كفاءة المواد في صناعة البناء والتشييد (على سبيل المثال، استخدام الفولاذ عالي القوة)، واكتشاف مواد بديلة جديدة سيؤدي أيضًا إلى تقليل الطلب على استبدال الفولاذ.ومع تعميق إصلاحات جانب العرض المحلي لتقليص المخزون، فإن خفض المخزونات المرتفعة لدى شركات الصلب سيؤدي أيضاً إلى انخفاض الطلب الواضح.وبالنظر إلى المستقبل، إذا تم إدراج صناعة الصلب في نظام تسعير الكربون في الصين (بما في ذلك على وجه التحديد فرض الرسوم والضرائب وتداول الانبعاثات على الانبعاثات الكربونية من شركات الصلب)، فمن المرجح أن يؤدي ذلك إلى انخفاض الطلب على الصلب بشكل أكبر.وفي الوقت نفسه، مع نظام الاتحاد الأوروبي لتداول الانبعاثات (EU ETS) وغيره من أنظمة تسعير الكربون الدولية لتسريع تقدم صادرات الصلب الصينية، ستواجه تحديات أكبر، ولكن أيضًا على 'منتجات الصلب والحديد منخفضة الكربون'. سوف تجلب فرصا جديدة في السوق.وإلى جانب الجهود المحلية للسيطرة على التطور الحميد لقدرة إنتاج الحديد والصلب، ستحافظ قدرة إنتاج الحديد والصلب في الصين على الطلب المحلي، مع استكماله بالصادرات.ومن الجدير بالذكر أن التحليل الحالي لمسارات خفض الانبعاثات يعتمد إلى حد كبير على تغيرات الطلب، مما يعني أن وتيرة التحول إلى الحياد الكربوني سوف تتسارع (أو تتباطأ) بشكل كبير اعتمادًا على الطلب.وإذا كانت الشركات تسعى إلى تحقيق النمو الأخضر المستدام، فيتعين عليها أن تتخذ أفضل الاستعدادات الممكنة للتحول إلى الحياد الكربوني.

تعزيز كفاءة استخدام الطاقة (ب) هو إجراء حكيم باستخدام التكنولوجيا الناضجة، مما يوفر خفضًا محتملاً بحوالي 180 مليون طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2050. ومن المتوقع أن يساهم في خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 15% في جميع أنحاء الصناعة بحلول عام 2050. التحول نحو كفاءة الطاقة مدفوعة بثلاثة عوامل رئيسية:

أولاً، ترقيات القدرات والاستبدالات.تشير التقديرات إلى أنه بحلول عام 2030، هناك إمكانية لخفض انبعاثات الكربون بحوالي 20 مليون طن من خلال الترقية الطبيعية للأفران والمحولات العالية الحجم الصغيرة (القدرة السنوية أقل من 100 مليون طن) إلى الأفران والمحولات الكبيرة الحجم (سنويًا) القدرة> 200 مليون طن)، وتغطي قدرة إجمالية تبلغ حوالي 250 مليون طن.

ثانياً، التميز التشغيلي.تسعى شركات الصلب باستمرار لتحقيق التميز التشغيلي من خلال تحسين المعايير بشكل مستمر، وتعزيز مستويات التشغيل الموحدة، وتفكيك المؤشرات الرئيسية، وربط القدرات التشغيلية بالأداء، وتحسين العمليات التشغيلية.على مدى العقد الماضي، حققت صناعة الصلب زيادة بنسبة 7.5% في كفاءة استخدام الطاقة.بالمقارنة مع أفضل مستويات كفاءة الطاقة في الصناعة، من المتوقع أن تصل تحسينات كفاءة الطاقة إلى 10% - 15% على مدى الثلاثين عامًا القادمة.

ثالثا، تحسين المواد الخام.تعطي الشركات الأولوية لاستخدام المواد الخام عالية الجودة في فئات مثل خام الحديد وفحم الكوك والتدفق بسبب خفض انبعاثات الكربون، وبالتالي تقليل كثافة الكربون في إنتاج الصلب طويل المعالجة.

فرن القوس الكهربائي + خردة الفولاذ (C) هو نهج أكثر أولوية ونضجًا ومرونة.ستة وستون بالمائة من انبعاثات الكربون في عملية تصنيع الصلب تأتي من عملية صناعة الحديد في الفرن العالي (BF-BOF) ذات العملية الطويلة، في حين أن استخدام خردة الصلب يسمح بالإنتاج باستخدام عملية فرن القوس الكهربائي القصير (EAF) ذات انبعاثات الكربون المنخفضة. أكثر جدوى من الناحية الاقتصادية من خلال الحد من الكربون باستخدام الكهرباء الخضراء.ومع الزيادة المتوقعة في إمدادات الصلب الخردة المحلية، فمن المتوقع أن تزيد نسبة الصين من فولاذ فرن القوس الكهربائي من 10٪ تقريبًا إلى 15٪ بحلول عام 2025، وقد تتحسن القدرة على استخدام الصلب الخردة طويل العملية.من المتوقع أنه بحلول عام 2050، يمكن أن يساهم استبدال صناعة الصلب طويلة العملية بفرن القوس الكهربائي + خردة الفولاذ في خفض تراكمي بنسبة 20٪ في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في صناعة الصلب.