Китайський шлях до безвуглецевої сталі

КНР сьогодні – це 55 % виплавки сталі та понад 60 % парникових викидів у світовій металургії. Тому її декарбонізація безпосередньо залежить від китайського успіху. Наразі виробництво 1 т готового прокату в Китаї спричиняє 2,33 т викидів СО2, тоді як середньосвітовий показник становить 1,92 т. Отже, потенціал величезний. І він поступово реалізується в межах кліматичної політики Пекіна. Її ефективність значною мірою покажуть підсумки поточного року, протягом якого належить досягти амбітних цілей.

«Зелена» державна політика

Національний план «1 + N» виходу на нульовий рівень викидів СО2 до 2060 р. влада Китаю ухвалила у 2020 р. У межах цієї стратегії з липня 2021 р. у країні запрацювала система торгівлі дозволами на парникові викиди ETS CH. Зараз вона охоплює приблизно 35 % усіх викидів СО2 в економіці Китаю. Саме стільки припадає на енергетичний сектор.

Сьогодні в ETS CH беруть участь 2162 підприємства електроенергетики, або 99,5 % усіх учасників ринку. Загалом за 2022–2024 рр. обсяг торгівлі квотами становив 634 млн т, обіг – $6,06 млрд. У тому числі у 2024 р. – 188 млн т і $2,52 млрд.

Міністерство екології та охорони довкілля у березні поточного року повідомило про завершення підготовки до розширення ETS CH. За словами представника відомства Лю Шицзе, у 2025–2026 рр. національний ринок парникових квот охопить ще 8 секторів. Зокрема металургію, яка дає 17 % усіх китайських викидів СО2.

Як і раніше для енергетики, на початковому етапі дозволи на викиди підприємствам роздаватимуть безоплатно. Надалі загальна квота скорочуватиметься, що призведе до здорожчання викидів. Зараз їхня вартість (для енергокомпаній) $12,5/т СО2. У 2022 р. торги стартували з позначки $7,4/т. Запровадження платної системи викидів СО2 із урахуванням їх поступового здорожчання стане вагомим стимулом для декарбонізації китайської металургії.

Серед інших важелів держрегулювання варто відзначити заходи, перелічені в Спеціальному плані дій із енергозбереження та скорочення викидів вуглецю в сталеливарній промисловості, схваленому Національною комісією з розвитку та реформ (NDRC) у липні 2024 р.

Як відомо, китайська влада періодично обмежує завантаження сталеплавильних потужностей з екологічних міркувань – зокрема задля боротьби зі смогом. За рішенням NDRC, це не застосовуватиметься до метпідприємств, які досягли рівня класу А за показниками викидів.

Урядові відомства отримали право обмежувати й навіть повністю забороняти експорт метпродукції з високою енергоємністю. І навпаки, метпродукція з низькою енергоємністю отримує пріоритет.

Також місцевій владі заборонено надавати дозволи на будівництво нових металургійних заводів, що не відповідають вимогам щодо скорочення та заміни споживання вугілля, регіонального зниження та повного контролю викидів.

Крім того, для металургійних підприємств із еколого-показниками класу C і D впроваджуються підвищені тарифи на електроенергію. За допомогою цих механізмів NDRC до кінця 2025 р. планує досягти наступного:

• зниження споживання електроенергії на 1 т чавуну й сталі для заводів BF-BOF на 1 % порівняно з 2023 р.;
• зниження споживання електроенергії на 1 т сталі для заводів EAF на 2 %;
• скорочення споживання вугілля на 20 млн т і викидів CO2 на 53 млн т у порівнянні з 2023 р.;

Варто відзначити, що вже у 2024 р. влада не схвалила жодного нового проєкту BF-BOF. За даними Centre for Research on Energy and Clean Air, дозволи видавалися лише на будівництво заводів EAF із сумарною потужністю 7,2 млн т на рік.

Таким чином, уряд КНР наполегливо підштовхує місцеві металургійні компанії до «зелених» змін. Перш за все завдяки впровадженню енергозбережних технологій, цифровізації, відмові від низькоякісної залізної руди на користь високоякісної.

Це зміни з категорії «тут і зараз». У середньостроковій перспективі зниження вуглецевої інтенсивності планується досягти шляхом переходу на R-EAF на базі металобрухту.

«Короткий шлях»

Електросталеплавильне виробництво в Китаї називають «коротким шляхом». Наразі його можна вважати нішевим сектором металургії КНР. При цьому завантаження у EAF нижче, ніж у BF-BOF. Тому внесок електрометалургії у китайське виробництво сталі ще менший, ніж частка номінальних потужностей.

Тим часом, збільшивши частку EAF на металобрухті у загальному обсязі виробництва сталі до 56 %, Китай до 2050 р. зможе скоротити викиди на 39 % порівняно з 2020 р., за розрахунками аналітичного центру з питань зміни клімату E3G. Тому цьому напряму приділяється велика увага. Проте на цьому «короткому шляху» металургія КНР стикається з однією дуже серйозною перешкодою.

Спочатку влада ставила завдання у 2025 р. досягти 20 % внеску EAF у загальний обсяг виробництва. Тобто вдвічі підвищити показник у порівнянні з 2023 р. Для цього необхідна не лише повна завантаженість усіх діючих електрометзаводів, а й будівництво нових.

Наразі в КНР будується EAF загалом на 48 млн т. Водночас неефективні електросталеплавильні потужності на 21 млн т підлягають закриттю. Тобто реальне зростання становитиме 27 млн т. Цього недостатньо, щоб виготовити у поточному році 200 млн т електросталі. Тому Національна комісія з розвитку та реформ (NDRC) знизила цільовий показник для EAF на 2025 р. до 15 % від усієї виплавки. Для досягнення цієї мети необхідно виплавити 143–150 млн т. Це відповідає вже наявному потенціалу.

З цього випливає, що темпи розвитку електрометалургії КНР відстають від раніше встановлених параметрів. Причина – нестача металобрухту, який використовується як сировина для EAF. Китайське споживання лому у 2024 р. склало 214 млн т. Однак лише 30% цього обсягу використовувалося в електросталеплавильному виробництві, оскільки значна його частина йде в BОF разом із чавуном.

Влада бачить вихід із ситуації у збільшенні заготівлі металобрухту до 300 млн т у 2025 р. Драйверами виступають державні програми субсидій споживачам на нові авто й побутову техніку. З одного боку, таким чином зростають обсяги амортизаційного металобрухту, з іншого – підвищується завантаження машинобудівних заводів. Їхні виробничі відходи – основний ресурс для збору лому.

Кроме того, у червні поточного року Китайська асоціація чавуну і сталі (CISA) запропонувала уряду включити сталевий брухт до переліку критично важливих матеріалів. Що, у свою чергу, передбачає обмеження або повну заборону його експорту.

Але навіть ці заходи не забезпечать ресурсну базу для повного переходу на RE-EAF scrap based. Незважаючи на всю потужність китайського машинобудування та можливості імпорту брухту. Оскільки металургія КНР іще потужніша. Тому її остаточна декарбонізація можлива лише на водневих технологіях.

Водневий потенціал

Китай упевнено лідирує у промисловому використанні Н2. У 2024 р. виробництво водню зросло на 3,5 %, до 36,3 млн т, за даними Національного енергетичного агентства (NEA). Однак переважно це так званий «сірий» і «синій» водень на основі технологій SMR і ATR, які не є екологічно чистим продуктом. Частка «зеленого» водню в цій структурі незначна.

Тим не менше, певний прогрес є. У 2024 р. у Китаї введено в експлуатацію 35 нових проєктів з виробництва «зеленого» Н2 загальною потужністю 48 тис. т. Таким чином, потенціал «зеленої» водневої індустрії сягнув 125 тис. т на рік. Це 50 % від загальносвітового показника.

Для порівняння: найбільший в Європі діючий завод з виробництва «зеленого» Н2, що належить німецькому концерну BASF, має потужність електролізу 54 МВт. Потужність найбільшого в Китаї заводу компанії Sinopec Xinjiang Kuqa Green – 260 МВт.

У 2020 р. Національна комісія з розвитку та реформ (NDRC) затвердила Довгостроковий план розвитку водневої енергетики на 2021–2035 рр. Відповідно до цього документу, до 2025 р. обсяг виробництва «зеленого» Н2 у країні має становити 100–200 тис. т на рік. Тобто, розвиток галузі йде за графіком, цільові показники виконуються. Водночас наразі водень у металургії має дуже обмежене застосування.

Серед вже діючих проєктів варто відзначити завод HBIS Group у районі м.Чжанцзякоу з виробництва DRI із використанням Н2 як відновника заліза. Потужність підприємства – 600 тис. т на рік, планується розширення до 1,2 млн т. Цей проєкт є найекологічнішим виробництвом DRI у світі з викидами 0,25 т CO2 на 1 т продукції, за даними італійської компанії Danieli, постачальника обладнання.

Із «зеленої» сталі, отриманої в EAF на основі Н2 DRI, HBIS планує випускати до 1,5 млн т листового прокату для автопрому. На цьому ж підприємстві HBIS також збирається тестувати технологію CCUS із уловлювання, зберігання та утилізації вуглецевих викидів. За попередніми розрахунками, вона дозволить уловлювати 0,125 т CO2 на 1 т виробленого DRI.

Також слід виділити завод із виробництва Н2 DRI потужністю 1 млн т на рік компанії Baosteel Zhanjiang Iron&Steel у провінції Гуандун.

Водночас NEA відзначає проблеми зі споживанням «зеленого» водню. Тому з понад 600 запланованих проєктів з його виробництва на кінець 2024 р. завершено лише 90, ще 80 перебувають на стадії будівництва. Причина – усе ще надто висока вартість такого продукту.

Собівартість виробництва «зеленого» Н2 у Китаї у 2024 р. становила $3,85/кг, за даними Національного енергетичного управління (NEA). Це на 15,6 % менше, ніж роком раніше. Ціна для кінцевих споживачів також знизилася – на 13,7 %, до $6,69/кг. Така суттєва націнка, майже вдвічі, пояснюється високою вартістю транспортування. І це при тому, що більшість заводів з виробництва Н2 розташовані у Північно-Східному Китаї – тобто саме там, де зосереджені й основні сталеплавильні потужності.

Тобто нинішня проблема Китаю полягає не у здешевленні самого виробництва «зеленого» Н2. Необхідні більш доступні рішення щодо його доставки. Для порівняння: у США такий продукт обходиться споживачам у $5,2/кг, у Євросоюзі – $6,94/кг, за даними S&P Global Commodities. А за нинішніх умов «зелена» премія на сталь у КНР перевищує $225/т, за даними Global Efficiency Intelligence. Це надто багато – приблизно 50 % до ціни звичайної сталі BF-BOF.

Наприклад, у суднобудуванні для балкера водотоннажністю 40 тис. т використовується близько 13,2 тис. т сталі. У безвуглецевому варіанті це означає додаткові $3 млн за судно. Його середня вартість перевищує $30 млн, тобто націнка складе 10 %. Що дуже відчутно для покупця.

Водночас у житловому будівництві при середній витраті сталі 50 кг/м2 націнка для стандартної 2-кімнатної квартири площею 50 м2 становить лише $563. Якщо взяти середню поточну ціну такої квартири в Чунціні $70 тис. – націнка менше 1 %. Таким чином, навіть за нинішньої кон’юнктури у довгомірної продукції, виготовленої на базі RE-EAF-scrap, є реалістичні перспективи збуту.

Плюс оптимізація

Оцінюючи можливості скорочення викидів CO2 у китайській металургії, варто нагадати про заяву Національної комісії з розвитку та реформ (NDRC), зроблену у березні цього року. Тоді Комісія у посланні для Всекитайських зборів народних представників зазначила, що буде «рішуче сприяти реструктуризації сталеливарної промисловості шляхом скорочення виробництва».

Масштаби скорочень не деталізувалися, проте галузеві джерела припускали, що йдеться про близько 50 млн т на рік. Термін запланованої реструктуризації також не оголошувався – до кінця поточної п’ятирічки (тобто до кінця цього року) чи наступної, до 2030 р.

Втім, оскільки ця теза внесена до офіційного програмного документа головного державного органу, відповідального за економічну політику, можна констатувати: у Китаї наближається скорочення виплавки сталі.

Це може досягатися обмеженням роботи діючих підприємств або закриттям малоефективних потужностей. Або комбінацією цих двох механізмів. У будь-якому разі, ці заходи приведуть до суттєвого додаткового скорочення викидів CO2 у металургії КНР.