关键：能源转型中的英国钢铁风险（英）

皇家联合服务研究所 国防和安全研究 偶尔的纸 在关键 英国钢铁能源过渡的风险 丹是 在关键 英国钢铁能源过渡的风险 丹是 偶尔生产纸,2023年3月 皇家联合服务研究所 国防和安全研究 2 关键在于：能源转型中的英国钢铁风险 192年对国防和安全的独立思考 皇家联合军种研究所（RUSI）是世界上历史最悠久、英国领先的国防和安全智囊团。它的使命是就一个更安全、更稳定的世界提供信息、影响和加强公众辩论。RUSI是一个以研究为主导的研究所，提供独立，实用和创新的分析，以应对当今的复杂挑战。 自1831年成立以来，RUSI一直依靠其成员来支持其活动。加上研究、出版物和会议的收入，RUSI保持了192年的政治独立。 本出版物中表达的观点是作者的观点，并不反映RUSI或任何其他机构的观点。由皇家联合服务国防与安全研究所于2023年出版。 本作品根据知识共享署名–非商业性–无衍生品4.0国际许可进行许可。有关详细信息，请参阅<http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/>。 RUSI不定期论文，2023年3月。国际标准刊号：ISSN2397-0286（在线版）。 皇家联合服务研究所 国防和安全研究 英国伦敦白厅SW1A2等 +44(0)2077472600 内容 缩写v 1 I.传统炼钢和脱碳技术5 7 II.11 17 22 III. 33 35 附件一：基础产业战略风险框架的支柱37 37 41 缩写 高炉-转炉–高炉-碱性氧气炉CCUS–碳捕集、利用和封存CNI–关键国家基础设施 DRI–直接还原铁电弧炉– 电弧炉HBI–热压铁 执行概要 英国钢铁业正处于症结所在。资产正在老化，但英国的经营环境不利于大规模投资，如果没有这一点，英国的大部分生产能力可能会在十年内停止运营。大多数英国钢铁都是使用高炉制造的，高炉是二氧化碳排放量最高的技术。这意味着在资产报废时更换资产将需要投资新的低排放技术和新的供应链，带来新的风险，以实现气候变化目标并避免资产搁浅的风险。 本文着眼于与英国国内钢铁生产相关的国家层面的风险，首先是该行业目前在英国经济弹性中的作用，以及钢铁生产能力进一步下降可能对国家风险产生的影响。然后，它评估在对低排放技术进行大规模投资的替代情景中产生的风险。 该文件的结论是，风险最高的途径是该行业投资的现状和持续延迟。尽管英国在钢铁生产规模小方面是一个主要的异常值，但到目前为止，它一直设法在大多数产品领域保持显着的存在，这对于经济的持续运作和弹性非常重要。产能的进一步丧失将使经济部门完全依赖进口，在某些情况下来自单一国际供应商。 然而，大量投资钢铁资产也伴随着风险。该行业的经济基本面是不可持续的，要建立一个不依赖政府支持的健康行业，需要与欧洲竞争对手有一个更公平的竞争环境。低排放技术存在风险，特别是当它们严重依赖整个行业的一种技术或供应链时。本文将废钢和高品位铁矿石的供应、电弧炉炼钢中气体需求大幅增加的潜力以及碳捕获的有效性和竞争力确定为激励鼓励和支持多种技术的方法的风险。它认为，这种方法给整个英国带来的成本可能低于钢铁供应链任何重大中断的成本。 介绍 T 他的论文评估了英国国内钢铁行业形势带来的一些国家风险，包括现状和能源转型。钢铁被英国政府公认为“基础产业”，“对 1该材料广泛用于家庭用品、关键国家基础设施（CNI）和通信、国防平台以及医疗、工业和农业设备 。因此，安全供应对英国社会的运作具有战略意义。钢有多种形式和等级，每种都有适合特定应用的独特化学性能。有些被大量使用，而另一些则具有非常专业的应用，这使得国际贸易对于有效供应非常重要。 全球产能过剩可能会掩盖不同产品领域的国内生产在支持更广泛的经济和社会方面所发挥的不同作用。自1970年以来，英国国内产业规模的急剧减少给人的印象是，英国钢铁生产商是多余的，特别是当他们要求公共财政提供大量支持时。但是，国内生产商作为危机时期的最后手段和国家战略资产的供应商，作为通过科学和技术保持战略优势的重要领域的创新者和创新伙伴，2作为英国国防工业和CNI的供应商，以及作为国际供应商的竞争者，在整个经济中提供了一层弹性。 国内生产的作用固然重要，但也有局限性。许多军用和民用钢材是从盟国的可靠供应商进口的，缺乏成本竞争力和下游加工能力限制了国内行业参与某些市场的能力。本地和国际市场逆风阻碍了创新，影响了英国钢铁制造商增强战略优势或提高盈利能力的能力。 英国钢铁行业已经到了关键点。自2008年以来持续的金融危机以及在老化资产达到使用寿命之前进行大量投资以实现脱碳的需求意味着政府需要采取行动来防止部门崩溃。许多欧洲钢铁生产商拥有类似的老化资产，面临同样的全球市场压力，但正在接受大规模的 1.创新英国，“基础产业：建立有弹性的复苏：申请资金”，2020年8月4日，<https：//www .gov.uk/government/news/foundation-industries-building-a-resilient-recovery-申请资金>，2022年11月29日访问。 2.政府的优先事项。见英国政府，《竞争时代的全球英国：安全、国防、发展和外交政策的综合审查》（伦敦：文具办公室，2021年）。 政府支持安装低排放工厂，3他们面临着显著降低的能源成本.4如果不采取行动创造公平的竞争环境，以及工业界和政府共同努力为更高效和低排放的生产开辟道路，英国四座5运行中的高炉中的两台可能会在几年内停止运行，可能与在谢菲尔德和卡迪夫周围运行的四个电弧炉（EAF）中的一个或多个一起.6虽然该行业的衰落迄今为止对直接影响的个人和企业的影响相对有限，但进一步丧失产能对国家安全的影响可能会更广泛地感受到。英国将成为迄今为止全球最大的没有大量国内炼钢能力的经济体。 因此，政府采取行动防止产能进一步丧失并支持现代化和可持续性将降低英国经济和社会面临的风险，2023年1月政府将支持该行业的迹象应该受到欢迎.7然而，这种支持将受益于嵌套在一个透明的战略框架内，该框架既为该行业设定了方向，又概述了政府希望通过支持它实现的目标，特别是在瞬息万变的技术环境中。改革 3.欧盟委员会，“国家援助：委员会批准10亿欧元的德国措施，支持萨尔茨吉特通过使用氢气实现钢铁生产脱碳”，2022年10月4日，<https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_22_5968>，2022年10月6日访问;安赛乐米塔尔，“安赛乐米塔尔在法国政府的支持下，在法国开展17亿欧元投资计划加速脱碳”，2022年2月4日， <https://corporate法国政府支持的法国arcelormittal.com/media/press-releases/arcelormittal-accelerates-its-decarbonisation-with-a-1-7亿美元投资计划>，访问 2022年9月27日。 4.天然气和电力市场办公室（Ofgem）指出，英国的政策成本高于一些欧洲竞争对手，这些竞争对手也提供网络成本折扣。见Ofgem，“能源密集型行业GB电价研究”，2021年7月9日，<https://www.ofgem.gov.uk/sites/default/files/2021-07/Final%20report-%20Research%20into%20GB%20电力%20价格%20for%20能源密集型 %20行业.pdf>，2022年10月20日访问。英国钢铁公司还发布了与欧洲竞争对手的比较，见英国钢铁公司和制造英国公司，“缩小差距：有竞争力的电价如何建立可持续的低碳钢铁行业”，2021年2月，<https：//www .makeuk.org/insights/publications/uk-steel-electricity-price-report>，2022年10月17日访问。 5.英国有四座高炉在运行：两座在塔尔伯特港，两座在斯肯索普。然而，在斯肯索普，还有第三座高炉作为储备（未使用，但需要进行低水平维护，以便在需要时可以恢复使用），第四座高炉已经退役，但可以重建以再次运行 。 6.有关英国炼钢厂的地图，请参阅英国钢铁公司，“英国钢铁厂和工厂概述”，2020年， <https：//www.google.com/maps/d/viewer?mid=1rcEyADoYLICCVSdNAjBnRPOLjX0T1vVh&hl=en&ll =53.99443736694411%2C-1.057179085678417&z=6>，2022年10月27日访问。 7.吉姆·皮卡德和西尔维娅·菲弗，“杰里米·亨特将签署对英国钢铁集团的支持”，《金融时报》，2023年1月20日，<https://www.ft.com/content/f48feed7-b02d-4e1b-aabc-9aea6600084b>，2023年1月23日访问。 投资环境对于减少未来对公共资金的依赖仍然至关重要。政府对碳边境税的考虑表明，它可能正朝着这个方向发展8。 欧洲气候基金会资助了这项研究，作为RUSI英国国家安全和净零转型项目的一部分.9它旨在研究国内钢铁行业与国家安全的相关性，并从风险角度分析英国钢铁行业脱碳的选择。本文解决了三个研究问题： 1.国内钢铁行业如何影响国家安全，特别是经济韧性？ 2.英国钢铁供应链中目前存在哪些依赖关系（原材料、化石燃料、能源），因此出现了哪些安全问题 ？ 3.英国钢铁行业有哪些脱碳方案，以最大限度地降低国家风险？ 本文分三章介绍其发现。第一章介绍了英国目前使用的炼钢技术和工艺，并概述了现有的依赖关系和安全问题。它继续介绍了脱碳的主要选择。第二章评估了国内钢铁生产与经济韧性的相关性，以及与英国钢铁行业持续衰退相关的风险。第三章讨论了几种脱碳途径面临的系统性风险，并建议多元化方法可能提供最低的总体风险状况。 2022年9月至11月进行了文献综述，以评估该行业当前面临的挑战和最可行的脱碳途径，以及英国政府的政策。审查涵盖了政府政策和研究文件以及一系列行业和民间社会组织的净零路径，以及2017年以来的学术文献。 2022年10月至12月期间，作者根据查塔姆研究所规则对钢铁公司和行业协会、公务员和民间社会组织以及学术界的可持续发展或政府事务负责人或董事进行了18次访谈，以了解风险背景并了解英国钢铁生产商对商业和市场环境的看法。举行了一次圆桌会议来验证调查结果。该研究侧重于炼钢，未涵盖铸造、轧制或精加工等下游活动。 8.西尔维娅·菲弗和吉姆·皮卡德，“英国提议将碳边境税作为钢铁行业援助计划的一部分”，《金融时报》， 2023年1月23日。 9.见RUSI，“英国国家安全和净零转型”，<https://rusi.org/explore-our-研究/项目/英国-国家安全和净零转型 >，2023年1月5日访问。 I.遗留炼钢和脱碳技术 T 他的章节简要介绍了当前的炼钢技术以及它们被调整以将排放降低到非常低水平的一些方法。其他技术确实存在，但处于开发的早期阶段，此处不讨论。10本章 然后讨论现有的供应链漏洞;这允许在第三章中讨论与不同脱碳途径相关的一些风险。 炼钢技术 炼钢目前由两种技术主导。用铁矿石制造初级钢的钢铁生产商最常使用高炉-碱性氧气炉（BF-BOF）工艺.11铁矿石（铁和氧，以及其他矿物质）在高炉中使用焦炭还原和熔化，12通过烤箱加热冶金煤（产生焦油和硫作为副产品），煤和石灰生产。该过程通过与焦炭和煤中的一氧化碳发生化学反应从铁矿石中去除氧气 ，从而产生二氧化碳。石灰石有助于去除杂质，产生炉渣，用于道路、水泥和其他应用。然后将富含铁的液态金属与高达25%的废钢一起转移到碱性氧气炉中，13氧气进一步去除杂质，并且可以添加其他元素以改变所生产钢的特性。一氧化碳和炉渣是主要的副产品。 有时使用天然气