Глобальный спрос на ГБЖ может достичь 180 млн тонн к 2030 году на фоне декарбонизации металлургии
В условиях низкоуглеродной трансформации мировой металлургии роль железа прямого восстановления становится все более значимой, пишет China Steel News.
По прогнозам S&P Global, озвученным в интервью с руководством компании Midrex, к 2030 году мировой спрос на продукцию прямого восстановления может достичь 180 миллионов тонн. Ожидается ввод в эксплуатацию более 10 новых установок, а объем инвестиций в этот сегмент может составить десятки миллиардов долларов.
В отличие от традиционных доменных печей, использующих кокс, технология прямого восстановления позволяет применять природный газ, а в перспективе — водород в качестве восстановителя. При использовании газа или «зеленого» водорода интенсивность выбросов углерода в таком процессе значительно ниже, чем в системе «доменная печь — конвертер». Горячебрикетированное железо, представляющее собой уплотненную форму ПВЖ, удобно для хранения и морских перевозок, а также легче поддается включению в трансграничные системы углеродного учета, что делает его важным носителем «зеленого» металла.
Некоторые металлургические компании уже начали внедрять ГБЖ в существующие производственные циклы для снижения углеродоемкости продукции. Например, южнокорейская Hyundai Steel, добавляя ПВЖ в комбинированный технологический процесс, добилась сокращения выбросов примерно на 20%. Такой подход позволяет снижать углеродный след без разрушения сложившихся производственных систем и представляет экономически жизнеспособный вариант в условиях действующих ограничений.
Однако глобальный анализ показывает сложную картину. В 2024 году мировое производство ПВЖ достигло около 140 миллионов тонн, что само по себе немало, но в общем балансе железорудного сырья его доля все еще не превышает нескольких процентов. При этом структура производства характеризуется четкой дивергенцией технологических маршрутов: примерно треть мирового объема ПВЖ производится по угольной технологии, и в некоторых регионах такие проекты развиваются быстрее газовых.
Наиболее показателен пример Индии, где объем производства ПВЖ на угольных вращающихся печах неуклонно растет. Данный путь позволяет удовлетворять растущий внутренний спрос на сталь, однако существенно снизить углеродоемкость такой продукции крайне сложно. Таким образом, расширение производства ПВЖ в разных регионах несет различный смысл с точки зрения декарбонизации: в регионах с чистой энергетикой или достаточными запасами природного газа установки обладают низкоуглеродными характеристиками, тогда как в угледобывающих регионах ПВЖ выполняет прежде всего функцию расширения мощностей и сдерживания издержек.
Поэтому, прежде чем говорить о торговле «зеленым» железом, необходимо четко понимать, что производство ПВЖ идет по разным технологическим путям, и углеродный след продукции сильно различается. По-настоящему низкоуглеродным и пригодным для международной торговли может считаться только железо, произведенное с использованием природного газа или водорода. Объем трансграничной торговли ПВЖ в мире остается относительно ограниченным, и зрелого международного рынка пока не сформировалось. Тем не менее, роль ГБЖ как структурного промежуточного продукта в условиях низкоуглеродной трансформации постепенно становится все более значимой и заслуживает пристального внимания.
На фоне больших ожиданий, возлагаемых на технологию прямого восстановления, водородная металлургия рассматривается как одно из ключевых направлений для глубокой декарбонизации отрасли. Теоретически, замена природного газа «зелёным» водородом, полученным из возобновляемых источников энергии, позволяет значительно снизить углеродоёмкость сталеплавильного производства и довести выбросы при выпуске ПВЖ практически до нуля. Однако реалии глобальной индустрии таковы, что водородная металлургия, скорее всего, будет развиваться по региональному и поэтапному сценарию и вряд ли станет универсальным решением для всех стран.
Во-первых, у всех стран разные энергетические возможности, и это главное ограничение. Водородная металлургия требует стабильной и недорогой «зелёной» электроэнергии. Но даже там, где много солнца и ветра, чтобы производить водород в больших объёмах, нужны огромные деньги: на электролизное оборудование, на строительство сетей, на создание систем хранения и доставки водорода. Это очень высокий порог входа. А в промышленно развитых странах, где энергия и так стоит дорого, массовое внедрения водородных технологий просто экономически невыгодно – затраты слишком велики.
Во-вторых, у водородной металлургии есть чёткий экономический порог. По расчётам отрасли, чтобы водородное восстановление железа могло конкурировать с газовым в большинстве регионов, цена водорода должна опуститься примерно до $2 за 1 кг или ещё ниже. Но это зависит не только от стоимости электроэнергии, но и от системы углеродных платежей, господдержки и готовности рынка платить за «зелёное» железо. Пока всех этих условий нет, водородная металлургия, скорее всего, будет развиваться в виде отдельных пилотных проектов или постепенно замещать традиционные технологии лишь на некоторых этапах.
В-третьих, если смотреть на общую картину снижения выбросов в металлургии, отрасль не завязана на одной единственной технологии. Большинство прогнозов – будь то для Европы, Японии или Китая – показывают, что основной вклад в сокращение выбросов дают другие факторы: снижение объёмов производства, увеличение доли переработки лома в электропечах и оптимизация самих процессов.
Водородная металлургия действительно сыграет ключевую роль на этапе глубокой декарбонизации, но на ней не лежит задача заменить всё и вся. Реальный подход к развитию отрасли – это сочетание разных технологий, а не расчёт на что-то одно. При таком многообразии технологий глобальная система поставок железорудного сырья становится всё более сложной. В одних регионах развивают газовое прямое восстановление (а в перспективе – и на водородное), в других по-прежнему используют в основном доменные печи, но стараются повысить их эффективность, а где-то делают упор на переработку металлолома, чтобы меньше зависеть от первичного сырья.
Проще говоря, выбор технологии напрямую зависит от доступных ресурсов, и именно это определяет, насколько быстро разные страны смогут снижать выбросы. Поэтому значимость водородной металлургии никто не оспаривает, но внедряться она будет, скорее всего, выборочно и поэтапно, а не повсеместно. В такой ситуации возникает резонный вопрос: обязательно ли производство железа должно быть жёстко привязано к тому же заводу, где из него потом делают сталь? Именно на фоне этих реальных ограничений идея торговли «зелёным» железом и получила новый импульс для обсуждения.
В условиях, когда водородная металлургия не может развиваться повсеместно одинаково быстро, а стоимость энергии и доступные ресурсы в разных странах существенно различаются, возникает фундаментальный вопрос о географическом разделении этапов производства. Традиционная схема «доменная печь — конвертер» исторически представляла собой единый неразрывный цикл, где жидкий чугун сразу поступал в передел, что делало невозможной его транспортировку на значительные расстояния. В эпоху доминирования угля такая интеграция имела очевидный экономический смысл.
Технология прямого восстановления железа с последующей выплавкой в электропечи принципиально меняет эту логику. ПВЖ производится в твердом виде, что позволяет его охлаждать, хранить и перевозить, а затем плавить в электропечах там, где это необходимо. Благодаря возможности разделения этих процессов появляется техническая и экономическая целесообразность переноса выпуска железа в регионы с более дешевой энергией или менее жесткими требованиями по выбросам углерода. При этом высокотехнологичное сталелитейное производство может оставаться ближе к потребителям и развитым промышленным рынкам.
Ключевую роль в этой трансформации играет энергия. Газовое и особенно водородное производство железа критически зависит от стабильных и недорогих энергоисточников. Естественное преимущество получают страны Ближнего Востока и Северной Африки, обладающие собственными запасами газа и потенциалом возобновляемой энергетики. Для промышленно развитых стран с дорогой энергией или перестраиваемой энергосистемой организация собственного низкоуглеродного производства железа будет существенно сложнее и дороже.
По мере ужесточения систем углеродного регулирования этот разрыв будет только усиливаться. Когда скрытые издержки «грязного» производства станут явными и начнут напрямую влиять на финансовые результаты, низкоуглеродное железо на мировом рынке приобретет гораздо большую привлекательность. Отраслевые эксперты уже сейчас предлагают рассматривать стратегию производства железа в наиболее благоприятных с точки зрения энергетики и экологии регионах с последующей транспортировкой к местам выплавки стали, что позволит минимизировать совокупные затраты на декарбонизацию.
Именно в этой логике торговля «зеленым» железом стала попадать в глобальную промышленную повестку. Речь идет не просто о переходе от экспорта руды к экспорту более технологичного продукта, а о фундаментальной перестройке производственных цепочек. Низкоуглеродное железо начинает перемещаться между странами не как самодостаточный товар, а как инструмент оптимизации производства.
Объемы мировой торговли ПВЖ пока невелики, и перемещается оно преимущественно по ограниченному числу маршрутов. Однако логика уже просматривается: как только низкоуглеродное железо можно будет производить стабильно и точно отслеживать его углеродный след, глобальные перевозки станут экономически оправданными. И в этом процессе ключевая роль принадлежит горячебрикетированному железу как наиболее транспортабельному и удобному для международной торговли продукту.
Фото: Shutterstock.com
