1钢铁工艺技术路线特点及经济可行性

　　1.1当前的钢铁工艺技术

　　钢铁生产工艺大致可分为两类，第一类是将铁矿石还原成粗钢的工艺，包括高炉-转炉工艺、熔融还原和直接还原工艺。欧洲采用直接还原技术生产的只占极小部分。目前欧洲没有熔融还原炼铁厂。第二类是用电弧炉冶炼废钢，铸铁，DRI(HBI)等含铁料工艺。

　　从二氧化碳减排的角度来看，电弧炉工艺是迄今为止二氧化碳排放强度最低的炼钢工艺。随着发电过程CO2排放的减少，在2050年之前，电弧炉炼钢工艺的二氧化碳排放强度会进一步下降。然而，可用废钢量和钢种的质量要求，也进一步限制了电炉钢比例的提升。

　　总之，在欧洲和北美自贸区，电炉钢成本通常比高炉-转炉低，在市场疲软的时候就愈加明显。电弧炉炼钢方面，欧盟具有稳定的废钢供应，结合电弧炉生产工艺其技术具有较高的灵活性且所需资金较低等这些优势，支撑起它的成功应用。然而，最近废钢市场的变化使得电弧炉行业的利润率大幅恶化。伴随着不断提高的电力和天然气价格，以及欧盟无力控制这些价格成本，这有可能会进一步挤压电炉厂的利润空间。值得强调的是，美国页岩气对欧盟电炉钢铁制造商提出了新的挑战。在未来几十年，如果废钢出口压力继续增加，以及电力和天然气价格继续上涨，电弧炉生产规模将难以扩大到远超目前的水平，其竞争力将受到显著威胁。

　　相比现代联合钢铁工艺，直接还原技术具有降低碳排放量20%的潜力。据BCG/ VDEh的分析，新建DRI-EAF厂的投资成本低于新建同等规模的综合钢铁厂，但仍远高于现有的综合工厂。此外，由于欧洲天然气和电力价格相对较高，使得DRI-EAF工艺生产成本也高得惊人。

　　由于这些原因，虽然DRI-EAF路线与BF-BOF相比具有更高的操作灵活性，但在欧洲仍无法与之抗衡。根据BCG/ VDEh的评估，从现有的BF-BOF厂转变到一个新的DRI-EAF厂，每吨二氧化碳减排成本在€260-710之间，这还不包括设备折旧成本。

　　在天然气和电力价格较低的情景下，DRI-EAF工艺在主要炼钢法中将具有竞争力。就欧洲目前炼钢过剩的现状而言，其产能能够满足到2050年钢材需求最乐观的预期。欧洲不会再增加新的第一类炼钢工艺产能。如果需求的确大于供给，将很可能在欧盟之外，在天然气和电力价格较低的地区，建设DRI-EAF或DRI生产厂。最近美国确立的DRI项目(纽柯，VOESTALPINE)，就是要利用页岩气革命带来的低燃气和电力价格。

　　1.2潜在的炼钢创新技术

　　为应对气候变化，需要降低温室气体排放，然而以现有技术，难以满足减少排放的要求，必须进行突破性技术的研究。目前欧盟主要突破性技术是ULCOS(超低二氧化碳炼钢), 另外还有其它区域的一些计划，比如：美国、亚洲和澳大利亚。

　　1)ULCOS

　　欧洲的超低二氧化碳炼钢(ULCOS)项目主要进行以下四个技术路线的研究。

　　高炉炉顶煤气循环——TGRBF

　　高炉炉顶煤气循环(TGRBF)工艺是利用CO2捕集技术，把高炉煤气分成CO2富集煤气和CO富集煤气。CO富集煤气循环回到高炉内作还原剂使用，可降低高炉炼铁焦比。CO2富集煤气则经过一次、二次除尘净化和压缩后，送入CO2管网或存储器。另外，往高炉内吹氧替代预热空气，这就不需要从煤气中分离N2，可避免N2在循环过程中的富集，同时有利于煤气中CO2的捕集。

　　先进的直接还原工艺—ULCORED

　　该工艺采用气基直接还原，并辅以CO2捕集与封存技术，以达到最大限度减少二氧化碳排放为目的，同时将能量消耗降到最低。以天然气、煤/生物质气化产生的合成气或不含CO2的H2为还原剂。因此，ULCORED工艺可分为天然气基ULCORED与合成气基ULCORED。

　　新型熔融还原工艺—HIsarna

　　这是由Corus，DCTS和安赛乐米塔尔提出的新型熔融还原工艺。将Isarna的熔融旋涡熔炼炉和HIsmelt熔融炉相结合，并伴随喷吹纯氧。该项目被重新命名为“HIsarna”，以反映两种概念的合并。采用该工艺有望减少二氧化碳排放20%。 如果配合CCS，二氧化碳排放量将降低80%。

　　电解铁矿石工艺

　　有三种电解方法：水溶液中铁离子的电解沉淀、高温熔盐或熔融氧化物电解。

　　水溶液电解方法包括酸溶液电解沉淀法，碱溶液电解沉淀法。两种方法都在实验室制出了铁样，其中碱溶液方法制出了1.6kg铁。但是酸溶液能耗非常大，而碱溶液方法能耗非常低，且不难扩大规模。

　　高温电解法中，研究了熔盐电解法，生产固态铁和熔融氧化物电解法，生产液态铁。

　　碱溶液电解和高温电解路线将进一步研究。

　　总结与经济可行性评估

　　从资本与运营成本的角度来分析，该项目比较复杂，因为迄今为止还没有足够的实验能够得出清晰的论证。采用ULCOS工艺，其投入与获得的节能和生产力的提高是不平衡的。将ULCOS与CCS技术相结合，以期获得单位二氧化碳减排量不低于50%。这些技术的实施需要大量的资金投入，同时也会大量增加生产成本。就单在高炉上采用CCS技术而言，冶炼每吨钢需要消耗大约0.15兆瓦时电力。如果没有有效地实施削减政策，这将会危及欧洲钢铁业的市场竞争力。

　　2)非欧盟及欧洲以外地区的创新减排工艺

　　除了欧盟以外，日本和美国等地区和组织，也致力于解决削减钢铁碳排放这一难题，虽然他们的技术并不如ULCOS先进。

　　日本的Course 50，其包括两个研究领域：

　　l 开发技术用以减少高炉排放的二氧化碳。其主要目的是控制铁矿石的还原过程，比如在高炉中利用氢气做还原剂。

　　l 开发技术，从高炉废气中捕获、分离和还原二氧化碳。

　　韩国POSCO在多方面运营自己的计划，包括在COREX/FINEX(熔融还原)工艺中配置CCS技术，开发氨净化技术等。

　　美国钢铁协会(AISI)的计划涵盖三个领域：1)熔融氧化物电解(MOE);2)氢闪速熔炼(HFS);3)双向直缸炉(PSHF)。

　　巴西钢铁业继续开发生物质炼钢生产工艺。

　　虽然上述这些工艺的原理都与ULCOS类似，考虑到ULCOS工艺已经处用于中试阶段，因此这些工艺在技术应用层面上并不具备多少突破性创新。

　　近终形连铸的相关加工工艺也正在开发之中，同时欧洲设备制造商也走在更传统的薄板坯连铸技术的前沿，尽管这些技术可以显著提升能源优化利用率和减少连铸/轧钢界面，但对于削减碳排放作用很小。

　　2 在钢铁生产中应用碳捕获与封存技术(CCS)

　　2.1CCS技术特点

　　CCS技术是指把从发电厂和炼铁厂等固定排放源产生的CO2分离回收后，输送到储存层，压入地下进行储存，从而抑制CO2向大气排放的手段。降低分离回收时的能耗和成本是CCS技术研究的主要课题之一。主要采用两种方法以提高CO2的浓度，一是改进燃烧和氧化工艺的氧燃烧法，即用氧替代空气进行燃烧和氧化;二是采用化学吸收、物理吸附、膜分离和深冷分离等方法对产生的CO2进行分离回收。

　　CO2地下储存技术就是把CO2压入地下空间进行封闭储存的技术。因此，储存场所必须具备下列条件：储存CO2的空间、防止CO2泄漏的密封层和密封的地质结构。

　　根据IPCC“关于CO2分离回收储存特别报告”的可知，至2100年CCS对减少温室气体排放的贡献可达15%-55%。然而在欧洲，由于民众反对地下储存，所以不大可能在欧洲建立储存点，导致钢铁厂将在附近没有足够的存储地可用。

　　2.2CCS在钢铁生产中的应用

　　目前钢铁生产中，在不对生产工艺进行大的改动的前提下，只有FINEX和HYL-Energiron工艺技术可以与二氧化碳捕获装置相连接，可以降低25%-35%的碳排放量。在高炉生产工艺中，如果火电厂应用CCS技术处理废气，可以降低约25%的碳排放量。

　　除了在可行性及储存容量方面的技术限制外，CCS技术本身的成本巨大。预计储存每吨二氧化碳的成本在€30-60，这些附加的成本将会削弱欧洲钢铁业在全球范围内的竞争力。钢铁作为全球性竞争激烈的商品，钢厂将不可能通过提高售价来抵消这些增加的高额成本。就钢铁业而言，很难负担CCS技术的投资应用。

　　关于钢铁业竞争力的问题应当得到充分考虑和妥善处理，否则钢铁企业的减排情况就不能得到保障，不能对环境保护做出应有的贡献。所以创新性技术的应用需要有差别的对待。

　　3 2050钢铁低碳路线图

　　目前各种研究都致力于模拟钢铁行业CO2排放，建立的模型都与减排技术及气候政策相关联。欧洲联合研究中心开发的ISIM模型，是一个整体性的仿真模型，用于分析钢铁行业至2030年的发展，涉及钢铁生产、需求、贸易、能源消耗、CO2排放、技术动态及改造方案等。

　　ISIM模型已应用于ULCOS项目，对在不同条件下ULCOS技术方案的设计进行分析。从资金支出、生产成本和CO2排放三个方面，对ULCOS技术和当前的炼钢技术进行分析比较。由于炼钢涉及到电力与燃料消耗，无论是外购还是回收利用废气，CO2的减排效果都会受到系统边界和与消耗电力对应的二氧化碳排放量这一假设的重要影响。有鉴于此，有必要首先确立一个适当的核算框架，用于公平比较不同技术方法，从而为仿真模型反馈结果。

　　3.1 2030年里程碑：欧洲联合研究中心的研究结果

　　欧洲联合研究中心首次对碳减排的投入和成本进行了模拟，将技术分成了两大类：最实用的技术(BAT)和创新性的技术，比如采用预还原这一创新性技术。分析认为CCS技术将会在2020年应用于现在的炼钢技术。

　　随着欧盟内部成品钢每年保持平均1.8%的增长率，到2030年市场将会自给自足。废钢供应的增加会带动电炉钢比重，到 2030年时将达到47%。 这是根据BCG钢铁消耗和废钢模型的假设条件下，得出的增长过于乐观数据。假设应用所有可能的最实用和创新性的技术的前提下，BCG每年采用该模型对每个设备做一个成本效益分析。

　　对三种情景进行分析，包括三种不同的碳排放价格措施。基准情景是碳价格从2010年的€11/t分别上涨到2020年€25/t和2030年€39/t。另外两种情景是在2030年时碳价格分别达到€100/t和€200/t。研究结果如下：

　　第一类钢铁生产工艺技术路线

　　要达到2030年碳排放价格基准(即2030年碳排放价格为€39/t)，需要从2010年起，单位能源消耗和单位二氧化碳排放每年分别降低11%和14%。该情景涉及从2021年开始，在电厂中应用CCS及炉顶煤气回收技术。鉴于当今上述技术的发展状况，该情景分析结果过于乐观。

　　在2030年碳排放价格为€100/t的情景下，单位能源消耗和单位二氧化碳排放每年应分别降低8%和15%。而对应于在2030年碳排放价格为€200/t的情景下，单位能源消耗和单位二氧化碳排放每年应分别降低7%和19%。

　　第二类钢铁生产工艺技术路线

　　对于第二类钢铁生产工艺技术路线，从2010年到2030年，在基准情景下，单位能源消耗和单位二氧化碳排放应分别降低6%和11%。对于碳排放价格为€100/t和€200/t的情景下，没有其他方面的改善。

　　该研究还分析了后两种情景中燃料价格的增长变化，相对于基准情景而言，其燃料成本将分别翻一番和增长五倍。这就使得在直接还原时，需要对燃料及气体用量有一个适度的控制，这与BCG/VDEh的研究成果有矛盾并且相当不合常理，这是由于直接还原方法是基于天然气和电力的，因此只有用低成本的天然气和电力才会符合成本收益。这可能是在模型建立过程中，忽视了附属于投资新电炉冶炼直接还原铁时，燃料成本的变化。

　　研究结果是更高的能源价格和配额价格会使二氧化碳减排更有力度。然而值得注意的是，针对€100与€200情景下的高配额价格，相对于基准情景而言二氧化碳减排量并不会降低很多。钢铁行业相当有限的减排潜能和技术制约使得碳排放价格失去作用。

　　然而必须指出的是，这种碳排放价格对于推动行业市场是绰绰有余的。一吨钢材的成本平均为€500。€25的减排成本将会增加边际成本，使得边际成本接近净营业利润率。在欧盟的排放交易机制框架下，这足以使钢厂减少生产和放弃相应的市场份额，这是因为在国际竞争的市场环境下，减排成本的增加无法通过提高销售价格来抵消。在欧盟的单边气候行动的背景下，消减成本的研究中所使用的不同级别的减排方法并不具备可持续性。

　　这并不是说碳排放价格在其他方面一无是处，而是指最有效的最实用的技术和最有前景的创新技术的实施会导致钢铁工业的成本分配不合比例，将钢铁业推向重新定位的风险之中。

　　3.2 2050年展望: BCG/VDEh方法

　　根据研究结果，BCG/VDEh首先根据一些方案确立了技术路线图。其次从经济学的角度对不同的技术方案进行分析。从研究的一些成果中可以得出：欧洲钢铁业在特定条件下，能够为欧洲及世界做出更大贡献，进一步减少二氧化碳排量。1)确立基准

　　该研究以1990年和2010年为基准年，涵盖炼铁、炼钢和热轧领域。

　　对炼钢而言，系统界限也包含废气中的二氧化碳排放，而不管废气是如何产生的。这依赖于以下假设——综合钢厂在电力方面是自给自足。事实上，就整个欧洲主要的炼钢企业而言，在电力上是净输入的。然而对于该研究，在系统边界中应用这个假设，可以规避一些在废气利用方面缺乏详细数据的问题。

　　至于第二类炼钢法要从电网购买电力，其相应产生的二氧化碳量，要应用国家电网中的二氧化碳因子修正。

　　炼钢中所涉及的其他关于二氧化碳的间接排放领域包括：氧气与石灰石的生产，采购的焦炭和球团矿等。

　　欧盟27国的碳排放量从1990年的2.98亿吨下降到2010年的2.23亿吨，降低了25%。这主要是由于从第一类炼钢法转变成第二类炼钢法(钢产量有所减少)，炼钢效率提高以及发电过程中单位二氧化碳排放略微降低。相比1990年同期，冶炼每吨钢单位二氧化碳排放量降低了15%，从1.508 t减少到1.293 t。

　　2)从技术角度考虑至2050年二氧化碳减排潜能

　　至于2050年的减排能力，BCG/VDEh研究预计欧洲钢铁市场产能将保持每年0.8%的增长，到2050年时粗钢产量达到2.36亿吨。JRC的研究基于以下假设——到2030年时欧洲钢铁市场将会自给自足(欧洲钢铁消耗量=欧洲钢铁产量，这个假设忽略了贸易流通的变化)。然而，根据BCG/VDEh对钢铁市场年增长率的预测，钢铁产量要显著低于JRC的估计值。从2010-2050年，欧洲市场废钢预计从0.96亿吨增长到1.36亿吨，第二类炼钢法的比重(电弧炉生产方式)到2050年时，相对于2010年将增长44%。这里所采用的由BCG/VDEh给出的废钢模型，相比于JRC模型而言，其数据并不乐观。

　　基于上述假设，BCG/VDEh进行了一项技术评价，用以确定在钢铁行业中相对而言最具有减排潜能的方案。评价从以下几个不同的层面进行：

　　l 电力部门的碳减排

　　l 最具实践技术的普及应用

　　l 增量技术的实施(主要是生产工艺流程的优化和改进)

　　l 转向替代技术(尤其是相对于第一类炼钢法而言)

　　l 应用创新技术(是否采用CCS技术)

　　根据不同情景的能源价格，对增量技术进行成本效益分析。新技术的使用利用S曲线模型，这个建模的运用形成许多减排情景：

　　l 基准情景：假定2050年时高炉-氧气顶吹转炉工艺(BF-BOF)和废钢-电弧炉工艺(Scrap-EAF)具有相同的比重，以及在2010年时具有相同的二氧化碳排放强度(包括电力部门的二氧化碳排放)。该情景将使得二氧化碳排放在2050年达到3.05亿吨。

　　l 最具实践技术的普及应用与增加废钢利用率情景：该情景下2050年二氧化碳排放为2.71亿吨，且废钢-电弧炉工艺生产的粗钢产量占比将达到44%。这包括电力部门二氧化碳减排效果的作用。

　　l 在不采用CCS技术的情况下，理论上最大限度的二氧化碳减排情景：从传统的BF-BOF部分升级到直接还原铁电弧炉技术(DRI-EAF)，2050年二氧化碳排放为1.84亿吨。该情景下增量技术的实施在经济上是可行的。

　　l 采用CCS技术——理论上最大的减排情景：在第一类炼钢法中完全采用CCS技术，利用最具实践技术和增量技术，以及电力部门部分碳减排技术，这样在2050年时钢铁业的排放大约在1.30亿吨的水平。

　　在采用CCS的情况下，所有用铁矿石的炼钢技术其二氧化碳排放强度相同(每吨钢产生约0.7吨CO2)，可以得出以下结论：对现有高炉利用TGR技术进行改造是最为明智的选择，在欧盟范围内，CCS技术应该以有竞争力的价格广泛应用。关于这点，有必要指出完全配置CCS技术，理论上会使2050年碳减排量相对于1990年降低约60%，但仍然低于欧盟80%的目标。

　　3)从经济角度考虑至2050年二氧化碳减排潜能

　　由BCG/VDEh对两种模型的最大理论减排情景进一步分析，得出结论：如果现在占主导地位的立法和经济条件不能从根本上有所改变，那么两种情景既不现实，经济上也不可行。

　　从传统BF-BOF技术转变到DRI-EAF技术，每吨钢二氧化碳减排成本在€260-710之间(不考虑折旧成本)。成本之高是因为摒弃现有的设施，更新换代会花费更高的运营成本(DRI-EAF技术路线严重依赖天然气和电力，而这两项成本在欧洲相对较高)。

　　此外，TGR技术仅进行了一个中试，优势有待证实。根据示范性试验数据，其二氧化碳减排成本预计至少达到€50/t。

　　如果不考虑碳减排成本，TGR技术没有显示出任何竞争优势。较高焦煤价格会导致经济性降低。

　　至于CCS技术，研究还指出了许多困难，例如公众认可度，有限的区域碳封存能力(储存点每年必须封存大约200-800万吨)，二氧化碳运输及储存成本。

　　总之，在以上这些情景下钢铁工业将完全失去竞争力，除非在未来几十年中，一些条件发生根本性的变化。

　　由BCG/VDEh认为的经济情景下，到2050年钢铁工业的二氧化碳排放量大约为2.58亿吨(相对于1990年降低了13%)。碳排放降低的驱动力包括：

　　l 电力部门持续应用碳减排技术

　　l 废钢利用率提高

　　l 最具实践技术的普及应用

　　l 低成本增量技术的应用

　　该经济情景中与2010年相比较，到2030年和2050年二氧化碳排放强度分别降低10%和15%。这表明提高碳减排的潜能较低，因为现在的生产工艺已经处于较高的优化水平了。

　　该研究调查了不同情景对欧洲钢铁业二氧化碳排放强度的影响，在表2中总结如下：

　　需要指出的是，在经济情景下，到2030年二氧化碳减排的效果被产量增长的作用抵消。因此，钢铁业在2030年二氧化碳总排放量将会比2010年高7%。这就需要与由JRC研究的更多积极成果相比较，其估计2030年时碳排放有14%的减少。这就部分解释了JRC研究所得出的相当乐观的技术假设。JRC研究认为TGR和CCS技术将会在2020年得以应用，与BCG/VDEh得出的技术评价相比，众多的“增量技术”具有更高的二氧化碳总体减排潜能。

　　3.3更多的二氧化碳削减

　　由BCG/VDEh研究预计二氧化碳减排量最多能削减60%，要想继续提升需要寻求其他技术发展方向。

　　在利用BF-TGR情景中，要进一步降低二氧化碳排放需要考虑加热机组(炉、窑、再加热炉)，这些机组现在大多数利用天然气/液化石油气或联合工厂中的废热。原则上在每个炼钢炉上应用CCS技术是可以预见的(需要改动一些加热工序，比如增加氧气用量)。

　　需要指出的是，BF-TGR技术的应用降低了可利用的废气量。因此，再利用剩余的废气(焦炉煤气和转炉煤气)用于加热变得更加重要，在综合钢铁厂中仅留下了很小的空间配置电气化加热系统。

　　在一定程度上可以选择沼气或者合成气(由生物质气化而成)用以替代废气。然而，利用生物质需要解决一些可持续利用的问题，尤其考虑到涉及大量的能源。

　　几个正在进行的项目是利用氢气作为第一类炼钢法的主要还原剂(输入到高炉中或者直接还原过程中)。通过采用这种不产生二氧化碳的氢气原料(氢气由水电解获得)可以使二氧化碳的排放量达到最低，但这是以消耗大量的能源为代价的。

　　根据示范阶段的结果，像一些如同HIsarna(熔融还原) 和ULCORED(直接还原)技术，当与CCS技术结合时，其具有使二氧化碳减排大约80%的潜力。

　　电力部门的碳减排也可以促进二氧化碳的进一步减排，尤其是在利用电弧炉时。在这种技术方案下，通过电解炼钢(ULCOWIN)也是一种选择。还可以考虑电气化加热设备，该技术现在应用于较少工序条件下的小批量炼钢(在感应炉或电阻炉中)。目前，技术上的制约使得以上技术并不适合企业所需求的生产力水平。

　　4 总结

　　根据以上假设、情景和模型，至2050年的钢铁行业二氧化碳减排路线图有不同的模式。未来全球与各地区的能源价格、气候和能源政策具有很大的不确定性，而这将会影响贸易方式并在技术选择上起重要作用。最好的例子就是美国的页岩气革命，页岩气是炼钢所用的新的直接还原能源。这将会给美国的钢铁行业带来巨大的优势，与此同时，它区别于其他任何的技术创新，能够独力地降低二氧化碳的排放。

　　同样的，未来在均衡的国际气候协议下，欧洲钢铁业的状况将完全不同于现在单边碳排放约束的情形。

　　撇开不同假设固有的复杂性，能够推动欧洲钢铁业二氧化碳减排进程的措施主要包括：

　　l 未来将提高废钢的利用率，并且会提升第二类炼钢法的比重，对钢铁业二氧化碳的减排做出贡献。

　　l 持续的电力部门碳减排将会对二氧化碳的排放做出重要贡献，同时伴随着第二类炼钢法应用的增加。

　　l 增量技术在一个相对适中的程度可以为减排做出贡献，尤其是在BF-BOF工艺条件下。

　　l 更高要求的二氧化碳减排目标需要在第一类炼钢法方面进行技术改进，比如借助于要么直接还原或者改造现有的高炉，进行炉顶煤气回收技术;BF-TGR改造相对于DRI-EAF工艺而言，在经济上更为可行。

　　l 将上述技术与CCS技术相结合，可以使钢铁业单位碳排放量进一步降低，与2010年相比，到2050年减少约60%。

　　要想进一步降低碳排放需要利用以下一些技术，比如：HIsarna (熔融还原)和ULCORED(直接还原)技术，两者都与CCS技术或基于氢气还原技术相关联，它们已经被验证在技术上是可行的。在完全脱碳的电力情景中，电解法可以被视为一种潜在的解决办法。从现在的角度来看，不可能预测到哪一种或者某些联合技术将会在未来最有可能应用。由BCG/VDEh研究模型得出的钢铁业的减排路线图见图1。

　　根据BCG/VDEh模型，直接还原技术的应用可以使碳排放在2050年相对于1990年而言减少38%。然而该技术需要应用大量的天然气和电力，如果上述价格持续保持现有水平的话，那么该情景在经济上是不可行的。此外，该技术需要替换现在运转良好和优化整合了的设备。在这个背景下，也有必要强调该行业现在面临以及未来将要面对的大量成本——用以满足工业排放要求所耗费的设备调试开销。

　　与1990年相比，2050年欧洲钢铁业可以达到的最大二氧化碳减排量大约为60%。为了达到这一点，需要对欧洲现在所有的高炉进行改造——采用TGR和CCS技术，在大规模高炉上应用以上两个技术在技术上被证实是可行的，同时在经济上也具有竞争力。然而，如果欧盟仍是单边气候政策，由于所投入的成本高昂，这将会造成严重的企业竞争力问题，钢铁业情形将会恶化。这个减排情景还可以通过在直接还原铁时应用CCS技术得以实施，然而，这种做法相对于改造现有的高炉而言成本太过高昂。

　　基于满足低成本高效益方式的最大二氧化碳减排潜力的经济情景，相对于1990年，2050年钢铁业的碳排放将减少13%。同时该情景与2030年，这一里程碑年份紧密相关，因为届时CCS和TGR技术不可能得以广泛应用。与2010年相比，这将在2030年和2050年分别减少10%和15%的碳排放量。

　　原则上经济情景也会带来一些有关竞争力的问题，这是因为两个理论上最大减排情景都依赖于电力企业的碳减排技术。因此，如果电价快速上涨的话，与不采用上述情景的企业相比，利用脱碳技术的企业将会丧失市场竞争力。

　　总之，即使在合适的时间拥有可行的技术，如果没有达成全球性协议用以提供一个公平的竞争环境，钢铁业仍将无法实施上述情景。因此，如果未来欧盟气候政策征收统一的碳排放价格，而不顾钢铁业在技术上和经济上的碳减排潜能，这将会给欧盟钢铁业带来沉重压力，迫使整个制造价值链的大部分产业将逐渐退出欧洲地区。