全球南方的钢铁生产商正面临着贸易压力和减排要求的双重挤压。可再生能源丰富的地区可能成为低碳钢的关键供应地,但这一愿景目前仍停留在概念阶段,且存在延续掠夺式发展模式的风险。利用全球能源系统模型(GENeSYS-MOD),我们评估了南非钢铁转型的技术、空间及就业影响。我们发现,早期推动氢基产能建设是有益的,但需要将其纳入更广泛的公正转型框架中。
在地缘政治紧张局势加剧和应对气候变化紧迫性增加的背景下,全球南方的产钢地区在驾驭全球供应链格局及规划国内钢铁产能未来方面变得愈发复杂。历史上,生产站点通常位于煤炭附近,因为煤炭是一次钢铁生产中具有成本效益的能源载体和还原剂。
这种化石燃料路径依赖使得钢铁设施位于新兴经济体的工业中心,包括供应链基础设施的建设,如矿山、铁路和港口,以及提供稳定且相对高薪的工作岗位。然而,特别是在全球南方,国内基于化石燃料的钢铁战略因两个主要原因受到威胁。
首先,主要产钢国的保护主义政策——美国的关税、欧盟的创新支持、中国的产能过剩——阻碍了其他国家参与全球商品市场,实质上已将原本规模较小的参与者完全挤出钢铁供应链。
其次,欧盟引入碳边境调节机制(CBAM)制度化了一种全球贸易秩序,其中主要由拥有更雄心勃勃气候政策的较富裕地区组成“意愿联盟”,事实上阻碍了具有强烈化石路径依赖的国家与任何联盟成员进行贸易。
这一发展对发展中经济体和新兴经济体的后果可能比最初想象的更为严重。另一方面,由于全球南方某些地区拥有丰富的太阳能和风能潜力,国际绿色钢铁热潮为从全球供应链重组中获利提供了重大机遇。
然而,把握这一机遇的战略规划紧迫性日益增加,因为全球大多数高炉产能是在 21 世纪初增加的,因此需要在未来十年进行再投资。
虽然氢气(H2)出口已被证明不如最初预期的那样有前景,但可再生能源推动出口氢基直接还原铁(DRI)可能成为全球南方生产商的主要商业案例。
这一机遇因全球北方(特别是欧盟)的地缘政治利益而放大,旨在在国际供应链不确定时期建立经济关系。
全球北方参与氢项目随之引发了对其潜在意图的质疑,这些意图被描述为介于绿色掠夺主义和绿色发展主义之间,包括延续新殖民主义和种族主义模式的风险。
南非是这些全球动态的典型例子,因为其钢铁行业正处于关键时刻。
一方面,长流程钢铁作业越来越依赖政府支持,揭示了在面对全球产能过剩时的竞争弱点。
同时,该国的生产要素提供了从日益增长的国际绿色钢铁市场中获利的独特机遇。
这不仅得益于其可再生能源潜力,还因为该国已存在生产直接还原铁(DRI)的设施,并且可以在相对较少的额外资本支出(CAPEX)投资下部分使用氢气运营。
因此,最近的研究勾勒出了一个引人注目的愿景,即南非成为可再生氢基直接还原铁的全球供应商。
此外,全球北方对南非的兴趣体现在协调一致的支持倡议中,例如公正能源转型伙伴关系(JETP),该倡议因对社会正义关注不足而受到批评。
在公正能源转型伙伴关系(JETP)框架内,相当多的重点放在吸引外国私人投资用于电力部门转型,这对水资源和土地资源具有充满希望的启示,并将有利于未来的低碳钢铁制造。
然而,这一重点也强调了全球北方的主要利益在于确保获得南非新兴氢经济中的资源。
尽管全球南方低碳钢铁经济的愿景已成为激烈辩论的主题,但它仍然主要是概念性的,仍有几个关键问题未得到解答。
鉴于全球保护主义政策和碳边境调节机制(CBAM)周围的不确定性,政府应如何为其钢铁行业的未来制定战略?
哪些地区最适合低碳钢铁生产,现有基础设施如何影响这一潜力?
针对能源正义的辩论并旨在改进公正能源转型伙伴关系(JETP)等倡议,这对创造就业有何影响,如果此类愿景未能实现,风险是什么?
本文以南非为案例研究,通过将钢铁行业明确纳入全球能源系统模型(GENeSYS-MOD)来解决这些差距。
通过我们的综合建模方法,我们评估了南非作为全球南方需要应对新钢铁现实的典型经济体,向氢基钢铁行业转型的经济、空间和能源影响。
我们的分析提供了关于绿色钢铁作为可持续工业发展驱动力的可行性、权衡和潜力的可操作见解——有助于国家政策辩论和新兴经济体绿色增长的更广泛讨论。
我们的分析有助于越来越多的针对新兴经济体背景的能源系统建模文献,但在两个方面与众不同。
首先,我们包含了钢铁行业的详细表示及其在南非九个省份的分布。
该行业校准至当前产能,最大的生产设施位于范德拜尔帕克(豪登省)、纽卡斯尔(夸祖鲁 - 纳塔尔省)和萨尔达尼亚(西开普省)。
考虑到直到 2035 年的公司产能增加或关闭公告。
我们实施了以下技术:传统高炉 - 转炉(BF-BOF)、使用煤炭、天然气(NG)和氢气的直接还原铁(DRI),以及用于钢铁回收和直接还原铁处理的电弧炉(EAF)。
此外,假设德班盆地具有潜在储存能力,豪登省的直接还原铁产能可配备碳捕集与封存(CCS)技术。
我们的第二个主要方法论贡献是考虑了钢铁行业发展随时间变化的直接和间接就业影响。
为此,我们使用事后就业因子方法,捕捉多种工作类型(制造、建筑和安装、运营和维护以及供应工作)的就业人数,既包括钢铁部门的直接就业,也包括采矿和电力部门的间接就业。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202603/26/50020758.html

