SEFiA İklim Gündemi #49: Yeşil çelik üretimi maliyet senaryoları

• Ayrıntılar: CIP açık deniz ve kara rüzgârı, güneş enerjisi santralleri, şebeke ve dağıtımın yanı sıra depolama alanlarına yatırım yapıyor.
• Öte yandan: Norveç Varlık Fonu, Norveç’in petrol ve gaz sektöründen elde ettiği geliri küresel hisse senetlerine, sabit getirili varlıklara, gayrimenkule ve yenilenebilir enerji varlıklarına yatırıyor.
  
  

• Ülkeler: Sera gazı salımında en fazla düşüş %15,2 ile Bulgaristan’da, %6,7 ile Almanya’da ve %6 ile Belçika’da kaydedildi.
• Ayrıntılar: Sera gazı salımı elektrik ve doğal gaz arzında %12,6, hane halkında da %4,4 azaldı.

• Öte yandan: Küresel sıcaklık artışı 3 derece ile sınırlandırılsa dahi önlemler alınmazsa yüzyıl sonuna kadar 55 bin ek can kaybının meydana gelebileceği ve en büyük riski Güney Avrupa’nın taşıdığı belirtiliyor.

Çelik endüstrisi, küresel sera gazı emisyonlarının %7’sinden fazlasını ve küresel karbondioksit emisyonlarının ise %11’inden fazlasını oluşturuyor. İklim hedeflerine uyum aciliyeti, sektör özelinde karbonsuzlaşma adına önemli adımlar atılmasını gerektiriyor. Sektörde yenilenebilir enerjiyle üretilen elektrik kullanımının artması, ortaya konan dönüşüm stratejisinin merkezinde yer alıyor.

Değer zinciri boyunca malzeme verimliliğini iyileştirmek, geri dönüşüm oranlarını artırmak ve çelik üretimini ve talebini hem ulusal hem de küresel olarak daha sürdürülebilir bir seviyeye taşımak için güçlü bir politika çerçevesine ihtiyaç duyuluyor. Kömüre dayalı BF-BOF (yüksek fırın-bazik oksijen fırını) ile çelik üretiminin karşısında, dönüşümün itici gücü olarak başlıca iki teknoloji öne çıkıyor: (i) Hurda çelik bazlı elektrik ark ocağı (EAF) ve (ii) hidrojen bazlı doğrudan indirgenmiş demir (H2-DRI). Bu teknolojilerin sektördeki uygulanabilirliği ve yaygınlaşma hızını, öncelikle maliyetleri belirliyor.

Global Efficiency Intelligence, Transition Asia ve Solutions for Our Climate tarafından, yeşil çelik ekonomisi üstüne hazırlanan Green Steel Economics: Comparing Economics of Green H2-DRI and Traditional Steelmaking Around the World başlıklı rapor –ABD, AB, Çin, Japonya, Güney Kore, Brezilya ve Avustralya dâhil olmak üzere yedi büyük çelik üreticisi ülkede– EAF ve H2-DRI’a dayalı çelik üretiminin seviyelendirilmiş maliyetini, günümüzün yaygın ve CO2 yoğun üretim yöntemleri olan BF-BOF ve NG-DRI-EAF (doğal gaz bazlı doğrudan indirgenmiş demir) ile kıyaslıyor.

Raporda öne çıkan bulgular

Raporda sermaye yatırımları, hammaddeler, işçilik ve enerji maliyetleri gibi giderleri baz alarak seviyelendirilmiş çelik maliyetini (LCOS) hesaplamak üzere ayrıntılı bir finansal model kullanılıyor. Rapor, H2-DRI çelik üretim sürecinin ekonomik fizibilitesindeki en kritik faktörün –coğrafi ve yenilenebilir elektrik fiyatları arasındaki farklılıklar gibi birçok değişkenle ilişkili– yeşil hidrojen üretim maliyeti olduğunu belirtiyor. Maliyet analizleri, hidrojen fiyatlarının düşeceği, karbon fiyatının ise artacağı varsayımlarına dayanarak, farklı senaryolar altında sunuluyor.

Çelik üretim maliyetleri, farklı H2 fiyatlarına göre değişiklik gösteriyor: Yeşil H2-DRI-EAF için seviyelendirilmiş maliyeti, H2 fiyatının ancak kilogram başına 1 dolara gerilemesi durumunda, geleneksel çelik üretim yöntemlerinden daha düşük seviyede seyrediyor. Yeşil H2 üretim maliyetinin, şu anda doğal gazdan daha yüksek olsa bile, 2030 yılında önemli ölçüde düşmesi bekleniyor. 2030 yılındaki seviyelendirilmiş maliyet analizi, yeşil H2-DRI-EAF’nin –1 dolar/kg H2 fiyatıyla– birçok ülkede NG-DRI-EAF ile maliyet açısından rekabet edebileceğini ve BF-BOF çelik üretim maliyeti ile eşit seviyeye yaklaşacağını gösteriyor.

Karbon fiyatının etkisi: Çin özelinde yapılan maliyet analizi, karbon fiyatının eklenmesi durumunda teknolojiler arası rekabetçiliğin nasıl değiştiğini inceliyor. Karbon fiyatının uygulanmadığı durumda yeşil H2-DRI-EAF çelik üretiminin maliyeti en yüksek seviyede kalıyor. NG-DRI-EAF ile rekabet edebilmesi için H2 fiyatının kilogram başına yaklaşık 2 dolara düşmesi gerekiyor. Fakat yeşil H2-DRI-EAF –15 dolar/ton karbon ve 1,5 dolar/kg H2 fiyatıyla  ton başına 539 maliyetle BF-BOF’den ekonomik olarak daha rekabetçi hâle gelebiliyor. Karbon fiyatı ton başına 30 ve 50 dolara yükseldikçe, yeşil H2-DRI-EAF giderek daha da rekabetçi hâle geliyor ve daha yüksek H2 fiyatlarında BF-BOF ile maliyet eşitliğine ulaşıyor. Diğer ülkelerde de karbon fiyatlandırmasının etkisine ilişkin benzer sonuçlar gözlemleniyor.

Finansman tartışmaları

Hidrojen maliyetlerini düşürmenin ve H2-DRI çelik üretimini yaygınlaştırmanın birden çok yolunun olduğu, H2-DRI projelerinin finansmanı ve yeşil H2-DRI teknolojisiyle ilişkili finansal riskleri azaltmak için hem kamu hem de özel finansmandan yararlanmanın geçiş için önemli olduğu vurgulanıyor. Örneğin İsveç merkezli H2 Green Steel (H2GS), 2023 yılında 1,5 milyar euro öz sermaye, ardından 4 milyar euronun üstünde borç finansmanı sağlıyor. AB İnovasyon Fonu’ndan 250 milyon euroluk bir hibe ile destekleniyor. Almanya’da Salzgitter AG’nin SALCOS programı, yeni bir H2-DRI tesisi için yaklaşık 1 milyar euro sübvansiyon alıyor. ArcelorMittal’in Almanya’daki projesi, yeni elektrik ark ocaklarını ve bir H2-DRI tesisini desteklemek için Avrupa Komisyonu’nun Kurtarma ve Dayanıklılık Tesisi’nden 1,3 milyar avro fon sağlıyor. ABD’de Enerji Bakanlığı kısa süre önce ABD’deki iki H2-DRI projesini desteklemek için 1 milyar dolar ayırdığını duyuruyor.

Rapor ayrıca hükümetlerin, yeşil hidrojen maliyetlerini azaltmak için Ar-Ge ve altyapı yatırımlarının yanı sıra yeşil H2 üretimi için vergi iadeleri ve diğer teşvikler gibi destekleyici politikaları yürürlüğe koymaya, şirketlerin ise güvenilir bir yeşil hidrojen tedariki için ortaklıklar kurarak ve endüstriyel ölçekte pilot projelere katılarak geleneksel BF-BOF yöntemlerinden yeşil H2-DRI’ye geçiş yapmaya teşvik edilmesi gerektiğini vurguluyor.

Son söz ve Türkiye için notlar

Bugün büyük ölçüde kömüre dayalı çelik üretiminin karbonsuzlaşması büyük bir aciliyet olarak görülüyor. Çözüm yolunda atılacak adımlar ise güçlü bir politika çerçevesini gerektiriyor. Yeşil çelik üretimi için yenilenebilir enerjiyle üretilen elektriğin kullanımı, özellikle H2-DRI ve EAF gibi teknolojilerin gelişimiyle mümkün gözüküyor. Raporun ortaya koyduğu analizler, hidrojen maliyetlerinin bu sürecin kritik bir faktörü olduğunu; hükümetlerin ve şirketlerin, yeşil hidrojen üretimini destekleyecek politikalar ve ortaklıklarla yenilikçi teknolojilerin maliyetini geleneksel üretim yöntemlerine yakınsayıp geride bırakabileceğini gösteriyor.

Bu teknolojilerin gelişimi Türkiye için de önem arz ediyor. Küresel çeliğin yaklaşık %70,7’i kömüre dayalı BOF ile üretilirken Türkiye’nin çelik üretim kapasitesi %75 oranında EAF’den kaynaklanıyor. Türkiye, böylece, çelik sektörünün düşük karbona geçişinde bir avantaja sahip gibi görünse de artan hammadde ve enerji maliyetleri ve muhtemel bir hurda metal arzı eksikliği durumunda rekabet edebilirlik açısından çeşitli zorluklar yaşaması da olası gözüküyor. Düşük karbonlu çelik üretiminin diğer büyük çelik üreticisi ülkelerde artacağı ve hurda ihracatının kısıtlanmasına yönelik girişimlerin yoğunlaşacağı bir senaryoda, Türkiye’nin kaliteli ve uygun fiyatlı hurda metale erişiminde güçlükler yaşayabileceği değerlendiriliyor. Bu nedenlerle sektördeki kapsamlı dönüşümün bir parçası olması, değişim planlarının tüm paydaşlar tarafından oluşturulması ve tutarlı bir biçimde uygulanması gerekiyor.

• SEFiA olarak, “Türkiye’de Yeşil Dönüşüm: Söylemler, Politikalar ve Fırsatlar” başlığıyla  düzenlenecek olan 14. Yeşil Ekonomi Konferansı’ndayız.
• Düşük karbonlu kalkınma neden olmazsa olmaz?
• TCMB analizi: İklim Değişikliği ve Gıda Enflasyonu
• Avrupa’da 17 UNESCO alanı iklim değişikliği kaynaklı risk altında