Сталь на шляху до «чистого нуля»

На металургію припадає 7-9% усіх парникових викидів у світі. Тому процес поступового зниження викидів СО2 під час виплавки сталі вже запущено в більшості провідних країн-виробників. Темпи просування відрізняються, оскільки залежать від низки факторів. Отже, з якими бар’єрами стикаються компанії і які стимули можуть прискорити “зелений” перехід?

Фактор 1: Ресурси

Наявність великих вугільних родовищ зумовила домінування BF-BOF моделі (киснево-конвертерне виробництво) у сталевій галузі Китаю, Індії, Росії, Канади, Австралії, Німеччини, Великої Британії, В’єтнаму, ПАР, Індонезії, України тощо. Тоді як країни Затоки і Північної Африки, а також Іран володіють колосальними запасами природного газу. Тому тут вся виплавка сталі побудована на моделі NG-DRI-EAF (виробництво DRI на основі природного газу з подальшою виплавкою сталі в електродугових печах).

Є й винятки з правила. США, третій за величиною світовий видобувач вугілля, більшу частину сталі виробляє в електродугових печах (EAF). І навпаки. Незважаючи на відсутність власних вугледобувних потужностей, Бразилія вибудувала свою металургію переважно на BF-BOF маршруті, використовуючи місцеве деревне вугілля.

Нарешті, є країни, які не мають власної металургійної сировини. І вони свого часу зробили різний вибір. Туреччина зробила ставку на будівництво електрометзаводів, тоді як Японія і Південна Корея – на інтегровані комбінати.

З огляду на те, що під час плавки сталі за маршрутом BF-BOF середні викиди СО2 становлять 2,2-2,4 т на 1 т, а за EAF моделі – 0,4-0,7 т, легко побачити, хто нині має перевагу під час декарбонізації. Сталева продукція в країнах Затоки та Північної Африки, а також в Ірані – вже зараз практично “зелена”.

Тоді як решті доведеться інвестувати значні кошти в досягнення навіть такого рівня. І що вища частка BF-BOF комбінатів у національній металургії – то більше потрібно інвестицій. Але куди інвестувати?

Стратегії компаній

Наразі відомі 2 шляхи декарбонізації. Перший – заміна BF-BOF потужностей на NG-DRI-EAF, з подальшою перспективою трансформації в Н2-DRI-EAF (виробництво DRI з використанням водню з подальшою виплавкою сталі в електродугових печах). Таку стратегію обрали:

* Британські Tata Steel UK і British Steel для меткомбінатів Port Talbot і Scunthorpe. Вартість проєктів £1,25 млрд і £2 млрд;

* Канадські підрозділ ArcelorMittal North America і Algoma Steel для комбінатів Dofasco і Algoma. Вартість проєктів $1,8 млрд і $880 млн;

* Британська Liberty Steel для австралійського комбінату Whyalla Works. Вартість проєкту $485 млн;

Є і вже повністю готові кейси.

• Українська компанія “Інтерпайп” у 2012 р. завершила будівництво EAF-заводу потужністю 1,32 млн т, повністю відмовившись від колишнього мартенівського виробництва сталі. Вартість проекту $700 млн;
• Російська Об’єднана металургійна компанія в поточному році планує запуск в експлуатацію нового електрометзаводу “Еколант” потужністю 1,8 млн т сталі на рік. Вартість проекту $1,79 млрд..

Перевага цього шляху в тому, що він спирається на найкращі доступні технології (НДТ). А отже, результат від їх впровадження та окупність можна впевнено прогнозувати. Тоді як другий відомий на сьогодні маршрут декарбонізації, використання водню в доменних печах – все ще в стадії пошуку оптимальних рішень.

* Американська Cleveland-Cliffs у січні 2024 р. на комбінаті Indiana Harbor завершила випробування впорскування Н2 в доменну піч №7, найбільшу в Північній Америці;

* Індійська Tata Steel у квітні 2023 р. провела успішне пробне впорскування водню в BF на комбінаті в Джамшедпурі;

* Турецька OYAK Mining&Metallurgy у 2024 р. завершила випробування впорскування водню в BF на комбінаті Erdemir;

* Японський консорціум Hydrogen Steelmaking у складі Nippon Steel, JFE Steel і Kobe Steel у 2023 р. побудував невеликі 2 експериментальні BF на заводах East Nippon Works у Кіміцу і JFE Steel у Тібе для досліджень з використання Н2 у доменному виробництві;

Використання водню в доменних печах має обмежений потенціал скорочення викидів СО2 (до 20%) і не може призвести до виробництва низьковуглецевої сталі, на відміну від електродугових печей і DRI, виробленого з використанням водню.

За словами виконавчого директора Nippon Steel з екології Хідеокі Сузукі, застосування Н2 в доменних печах не передбачає повної відмови від коксу. Тому обсяг парникової емісії, що залишається, планується нейтралізувати за допомогою технології CCUS (уловлювання, зберігання і використання СО2). Зараз вона далека від промислового впровадження.

Усе впирається в ціну питання. Nippon Steel вдалося домогтися вартості $149/т СО2 і це найкраще досягнення наразі. Очевидно, що це занадто великі витрати в перерахунку на 1 т готової сталі. Плюс залежність від технічних рішень у суміжних галузях, насамперед у частині транспортування і зберігання вуглецю. Тому прогнозувати прогрес дуже складно.

У цих умовах багато гравців не мають довгострокових програм декарбонізації. Цілі зводяться до зниження викидів СО2 на 10-25% до 2030-2035 рр. за рахунок НДТ. Серед них усі великі бразильські та російські меткомпанії, канадська Stelco, японська Kobe Steel, Australian Steel Products Ltd. (входить до корпорації BlueScope) та ін. Проте, відповідно до національних зобов’язань, металурги в більшості країн мають перейти на вуглецевонейтральне виробництво до 2050 р. У Китаї та Росії – до 2060 р., в Індії – до 2070 р.

Фактор 2: Роль постачальників

ArcelorMittal North America в Канаді та Liberty Steel Australia у рамках декарбонізації також планують будівництво заводів з випуску DRI потужністю 2,5 млн т і 1,8 млн т на рік. Наявність такого виробництва в майбутньому посилить ринкові позиції цих підприємств.

Але багатьом доведеться шукати сторонніх постачальників. Передусім тим, хто зараз для роботи своїх EAF використовує сталевий брухт. Його доступність на глобальному ринку знижуватиметься в міру появи дедалі нових електросталеплавильних потужностей, зокрема для заміни наявних BF-BOF.

Наприклад, у Китаї у 2024 р. влада не схвалила жодного нового проєкту BF-BOF. За даними Centre forResearch on Energy and Clean Air, дозволи видавали тільки на будівництво заводів EAF сумарною потужністю 7,2 млн т на рік.

За прогнозами консалтингової компанії Wood Mackenzie, частка EAF у світовому виробництві сталі до 2050 р. підвищиться до 48% порівняно з 29,1% у 2024 р. За різними оцінками, завантаження цих потужностей потребуватиме приблизно 1 млрд т брухту на рік – тоді як його заготівля у 2024 р. становила 460,6 млн т.

Розраховувати на дворазове збільшення брухтозаготівлі металургам не доводиться. До того ж дедалі більше країн вдаються до протекціоністських заходів щодо сталевого брухту, так чи інакше регулюючи брухтоекспорт. А то й повністю забороняючи його.

Ось чому зростає роль DRI, HBI, CBI і тих країн, які здатні стати його постачальниками для компаній – там, де немає умов для власного виробництва низьковуглецевої залізорудної сировини.

Насамперед такими постачальниками можуть стати держави Затоки, Північної Африки, а також Іран, Австралія, Бразилія, Канада та Україна. І вони дуже зацікавлені в такому сценарії. Тому зараз готується до запуску ціла низка нових проектів.

• У Мавританії держкомпанія SNIM спільно з консорціумом CWP Global має намір побудувати завод DRI річною потужністю 2,5 млн т на рік;
• У Єгипті планується будівництво заводу DRI потужністю 2,5 млн т вартістю €1 млрд з подальшим збільшенням до 4 млн т. Підприємство працюватиме в економічній зоні Суец;
• В Алжирі місцева компанія Copresud спільно з італійським консорціумом CEIP Sсarlпланують будівництво заводу DRI вартістю €1 млрд;
• У Лівії турецька Tosyali Holding спільно з місцевою держкомпанією SULB мають намір побудувати завод DRI потужністю 8,1 млн т на рік. Також у Лівії держкомпанія LISCO побудує завод DRI потужністю 2 млн т;
• Бразильська Vale побудує в Саудівській Аравії комплекс з виробництва 12 млн т CBI на рік в індустріальній зоні Ras-al-Khair;
• Bahrain Steel планує до 2028 р. наростити випуск DRI до 24 млн т порівняно з 12 млн т у 2019 р.;
• Emirates Steel з 2027 р. має запустити в експлуатацію новий завод з випуску 2,5 млн т DRI на рік.
• Green Steel of Western Australia будує в штаті Західна Австралія DRI завод вартістю $1,74 млрд;

Виробництво “зеленого” Н2 – надзвичайно енергоємний процес. Причому для нього потрібна саме “зелена” електроенергія. Цілком очевидно, що не у всіх є такий потенціал із сонячної енергетики, як у країн Затоки, Північної Африки, Австралії, Ірану та Бразилії. Або з гідроенергетики, як у Канади.

Тому саме вони можуть стати постачальниками не тільки “зеленого” DRI/HBI/CBI, а й “зеленого” Н2 для сталевої індустрії в інших країнах. Виходячи з цього, стратегія декарбонізації в Китаї, Японії, Південній Кореї, Великій Британії, державах Євросоюзу – передбачає значні обсяги імпорту водню до 2050 р.

Передбачається, що на той час його ціна знизиться до $1500/т . Це має бути комерційно прийнятною пропозицією. Наразі вартість виробництва “зеленого” Н2 у різних країнах коливається в межах від $5000/т до $12000/т. А вартість транспортування приблизно відповідає ціні самого продукту. Це добре показує, наскільки зараз воднева декарбонізація далека від ринкових реалій.

Фактор 3: “Зелена” держполітика

Досягнення вуглецевої нейтральності економіки в рамках кожної окремо взятої країни – не проблема самих емітентів СО2, у т.ч. металургів. Це загальнонаціональне завдання. Там, де влада це розуміє, декарбонізація сталевої індустрії просувається набагато швидше.

• В Японії сталеві виробники можуть отримати відрахування з податкових зобов’язань у розмірі $149 за кожну тонну “зеленої” сталі, отриманої на нових об’єктах. Надання компаніям фіскальних кредитів може виявитися набагато ефективнішим інструментом, ніж субсидії та гранти від Єврокомісії для європейських металургів;
• У Великій Британії сталеві виробники отримують пайове державне фінансування проєктів “зеленого” переходу у формі безвідсоткових кредитів з Фонду національного добробуту;
• В Австралії сталеві проєкти “зеленого” переходу отримують до 50% необхідних інвестицій з федерального інвестфонду Green Iron Fund. Крім того, виробники “зеленого” Н2 з 2027 р. можуть претендувати на податкові кредити в розмірі $2000/т;
• У Канаді влада сприяє EAF-переходу місцевих компаній шляхом пайового держфінансування проєктів. Джерело коштів – надходження від плати підприємств за викиди СО2;

Цей аспект надзвичайно важливий. Оскільки в Україні, наприклад, з емітентів також стягують плату за викиди. Вона надходить до загального фонду держбюджету і до фонду Держенергоефективності. Де витрачається на поточні потреби.

За такого підходу у держави ніколи не буде можливості фінансувати “зелений” перехід. Ні в металургії, ні в інших галузях. А без державної участі такі проєкти часто непосильні для компаній. Наприклад, у Бразилії загальна вартість декарбонізації сталевої галузі оцінюється в $29,19 млрд, в Індії – $283 млрд, тощо.

Хоча і тут присутні нюанси. Аналіз ситуації показує: там, де є сильний тарифний захист внутрішнього ринку, металурги здатні рухатися до вуглецевої нейтральності навіть без значної державної участі. Наприклад, у США, Канаді, Японії. А часом навіть без неї – як у Південній Кореї та Туреччині. І навпаки.

Відсутність ефективних перешкод на шляху дешевого сталевого імпорту – головний виклик для декарбонізації в Бразилії, Австралії, Великій Британії та Євросоюзі. Це різко звужує можливості меткомпаній для “озеленення” виробництва. А часом просто обнуляє їх. Оскільки місцеві гравці змушені конкурувати за рахунок зниження рентабельності своїх продажів.

Запровадження систем торгівлі викидами (СТВ) СО2 вважається передовим способом вуглецевого ціноутворення. Наразі система торгівлі емісійними квотами діє у Великій Британії та Євросоюзі. З 2028 р. вона запрацює в Бразилії. У Китаї та Південній Кореї ринок вуглецевих квот функціонує, але поки що поширюється тільки на енергетику. Повноцінна участь сталевих компаній почнеться з 2026-2027 рр.

Однак системи торгівлі викидами самі по собі не створюють стимулів для декарбонізації, яка потребує розроблення та впровадження нових технологій. Паралельно з ВТВ мають працювати державні програми фінансової підтримки декарбонізації, що дають змогу компенсувати частину витрат на R&D та інвестпроєкти зі зниження викидів СО2 у промислових масштабах.

Теоретично сприяти декарбонізації може і CBAM, додатковий тариф на імпорт метпродукції з високим вуглецевим слідом. У ЄС він набуде чинності з 1 січня 2026 р. Велика Британія також оголосила про плани впровадження такого механізму після 2027 р.

Але не всі можуть наслідувати приклад цих. Так, влада Канади неофіційно дійшла висновку про недоцільність CBAM. За даними канадського Мінфіну, 76% експорту місцевих підприємств з високим рівнем викидів СО2 припадає на США. Відповідні торговельні заходи Вашингтона на канадський CBAM виявляться занадто болючими.

І, нарешті, пріоритет “зеленої” сталі при держзакупівлях. Поки що на законодавчому рівні він закріплений тільки в Індії та Японії. Але японським законом «Про лідерство GX» такою визначається «збалансована сталь», тобто «продукція зі зниженим рівнем викидів», вироблена традиційним способом BF-BOF. І не згадується сталь з EAF.

Тим самим даються стимули для декарбонізації BF-BOF потужностей, але компанії, які вже випускають “зелену” сталь без додаткових витрат, зазнали дискримінації. Очевидно, це дуже серйозна законодавча прогалина. На неї важливо звернути увагу там, де аналогічні ініціативи тільки готуються до ухвалення.

Отже, декарбонізація сталевої галузі в багатьох країнах стикається з великими проблемами. Це необхідність розробки нових технологій, залучення інвестицій на цю розробку та впровадження, необхідність конкурувати з традиційною сталевою продукцією, яка є дешевшою. Прискорити їх розв’язання може розумна держполітика і регуляція ринку.