Polska, podobnie jak wiele krajów na całym świecie, stoi przed wyzwaniem przekształcenia swojego przemysłu stalowego w bardziej zrównoważony i ekologiczny. Raport Fundacji WiseEuropa ”Przemysł stalowy w Polsce” wskazuje, że stal, fundament światowej gospodarki od XVIII wieku, musi przejść zieloną transformację. Kluczową rolę w tym procesie odegrają nowoczesne technologie, takie jak wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla (CCS) oraz bezpośrednia redukcja żelaza z wykorzystaniem wodoru (DRI-H2).
Historia i obecny stan przemysłu stalowego
Szczególnie szybki rozwój przemysłu stalowego rozpoczął się w połowie XIX wieku wraz z wynalezieniem metod przemysłowego wytopu stali przez Bessemera, Gilchrista- Thomasa, jednocześnie rozwijano technologie pieców martenowskich Siemensa i Martina (OHF).
Obecnie w przemyśle stalowym wykorzystywane technologie obejmują wielkie piece (BF-BOF) oraz elektryczne piece łukowe (EAF). W Polsce produkcja stali EAF, która jest mniej energochłonna i korzysta głównie ze złomu, stanowi 53 proc. całkowitej produkcji, co wyróżnia Polskę na tle światowym, gdzie dominuje technologia BOF, odpowiedzialna za 72 proc. produkcji i jednocześnie 93 proc. emisji CO2 z branży hutniczej.
Ekologiczne technologie produkcji stali
Wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla (CCS): Technologia CCS, czyli wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla, to innowacyjna metoda, w której branża widzi szansę na znaczne obniżenie emisji. Zastosowanie CCS jako technologii uzupełniającej do procesu BF-BOF pozwala zredukować emisje CO2 z hut wielkopiecowych o 70 proc. – 80 proc. Proces ten polega na wychwytywaniu CO2 powstającego podczas produkcji stali, a następnie jego składowaniu w podziemnych formacjach geologicznych, zapobiegając jego uwalnianiu do atmosfery. Projekty pilotażowe CCS pokazują obiecujące wyniki, jednak technologia ta wymaga jeszcze rozwoju infrastruktury oraz znaczących inwestycji.
Bezpośrednia redukcja żelaza z wykorzystaniem wodoru (DRI-H2): Bezpośrednia redukcja żelaza (DRI) z wykorzystaniem wodoru jest kolejną innowacyjną technologią mającą na celu dekarbonizację produkcji stali. W tradycyjnych metodach redukcji żelaza używa się gazu ziemnego lub węgla, co generuje znaczne ilości CO2. Technologia DRI-H2 zastępuje te paliwa wodorem, który, jako reduktor, nie emituje dwutlenku węgla, a jedynie wodę. Wprowadzenie DRI-H2 na szeroką skalę wymaga jednak rozwoju infrastruktury produkcji i transportu wodoru. Kilka projektów pilotażowych już działa, testując efektywność i opłacalność tej technologii.
Rola elektryfikacji w zrównoważonym przemyśle stalowym
Międzynarodowa Agencja Energii zaleca wzrost elektryfikacji hutnictwa jako kluczowy krok w kierunku redukcji emisji. Polska, posiadając duży udział wtórnego wytapiania stali w piecach EAF, już teraz wpisuje się w ten trend. Ograniczenie eksportu złomu stalowego – którego Polska jest od lat eksporterem netto – i wykorzystanie go w polskim hutnictwie może zwiększyć krajową produkcję stali, co przyniesie korzyści ekonomiczne i ekologiczne.
Inwestycje i infrastruktura
Przemysł stalowy, aby sprostać wyzwaniom związanym z dekarbonizacją, wymaga długoterminowych inwestycji oraz rozbudowy infrastruktury wspierającej nowe technologie. Niezbędne są nakłady w sektorze energetycznym na rozwój zielonej energii dla pieców EAF, infrastrukturę CCS dla BOF oraz sieć produkcji i transportu wodoru dla technologii DRI-H2. Projekty pilotażowe w zakresie CCS i DRI-H2 są już wdrażane, co pozwala testować ich efektywność i stopniowo wprowadzać je na szerszą skalę.
Scenariusz pozytywny dla Polski
Transformacja hutnictwa w Polsce w kierunku niskoemisyjnym przyniesie liczne korzyści gospodarcze, społeczne i ekologiczne. Zwiększenie krajowej produkcji stali z wykorzystaniem nowoczesnych technologii nie tylko zmniejszy deficyt handlowy stalą, ale również stworzy nowe miejsca pracy i wzmocni gospodarkę. Transformacja sektora z rozbudową mocy produkcyjnych i zmniejszaniu emisji sektora zwiększy bezpieczeństwo strategiczne Polski oraz konkurencyjność polskiego hutnictwa na arenie międzynarodowej.
Polskie zapotrzebowanie na stal: wyzwania i perspektywy
Polska jest jednym z krajów o szybko rosnącym zapotrzebowaniu na stal, co wynika z dynamicznego rozwoju gospodarki, w szczególności w sektorach budownictwa i przemysłu przetwórczego Jednak, jak podkreśla raport Fundacji WiseEuropa, krajowe możliwości produkcyjne nie są w stanie sprostać temu popytowi.
Obecnie Polska zużywa niemal dwukrotnie więcej stali, niż jest w stanie wyprodukować, co prowadzi do konieczności importu, a w konsekwencji znacznego deficytu handlowego stalą.
Zapotrzebowanie na stal w Polsce systematycznie rośnie od lat 90. XX wieku, napędzane przede wszystkim przez rozwój infrastruktury, przemysł budowlany oraz rosnącą produkcję przemysłową. W ostatnich latach zużycie stali w Polsce przekroczyło 13 milionów ton rocznie, podczas gdy krajowa produkcja utrzymuje się na poziomie około 7-8 milionów ton. Oznacza to, że nawet przy pełnym wykorzystaniu krajowych mocy produkcyjnych, polskie huty są w stanie pokryć zaledwie około 50% zapotrzebowania na stal.
Wpływ importu na polską gospodarkę
Deficyt produkcji stali w Polsce oznacza, że kraj jest jednym z największych importerów tego surowca w Europie. W związku z tym Polska jest silnie uzależniona od importu stali z innych krajów, co niesie ze sobą pewne ryzyka. Wahania cen na rynkach międzynarodowych, zmiany w polityce handlowej innych państw oraz problemy logistyczne mogą mieć istotny wpływ na dostępność i koszt stali w Polsce przy zaburzeniach w łańcuchach dostaw.
Potencjał krajowej produkcji
Polska posiada rozwiniętą infrastrukturę hutniczą, ale jej obecne możliwości produkcyjne są ograniczone. W raporcie Fundacji WiseEuropa wskazano, że nawet przy pełnym obciążeniu, krajowe huty nie są w stanie wyprodukować wystarczającej ilości stali, aby zaspokoić krajowy popyt. Ponadto infrastruktura hutnicza w Polsce, mimo że nowoczesna w niektórych aspektach, wymaga dalszych inwestycji, aby zwiększyć wydajność i dostosować się do nowych, bardziej ekologicznych standardów produkcji.
Inwestycje w przemysł stalowy: Konieczność Zwiększenia Mocy Produkcyjnych Aby zredukować deficyt handlowy i zmniejszyć zależność od importu, konieczne są znaczące inwestycje w rozbudowę i modernizację krajowych zakładów produkcji stali. Zwiększenie mocy produkcyjnych nie tylko pomoże zaspokoić krajowy popyt, ale także przyczyni się do stworzenia nowych miejsc pracy i wzmocnienia polskiej gospodarki. Raport WiseEuropa sugeruje, że aby sprostać tym wyzwaniom należy rozwijać produkcję stali w technologii elektrycznych pieców łukowych (EAF), które mają niższy ślad węglowy i mogą być bardziej elastyczne w dostosowywaniu się do zmiennego popytu, jednocześnie wprowadzając pilotaże technologii DRI, która w perspektywie kolejnych dekad ma być substytutem wielkich pieców.
Przyszłość polskiego przemysłu stalowego
Zwiększenie krajowej produkcji stali nie jest jedynym wyzwaniem stojącym przed Polską. Równie ważne jest wdrożenie nowoczesnych technologii produkcji, które pozwolą na redukcję emisji CO2 i sprostanie europejskim normom ekologicznym. Jak wspomniano wcześniej, technologie takie jak CCS (wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla), DRI-H2 (bezpośrednia redukcja żelaza z wykorzystaniem wodoru) oraz EAF mają odegrać kluczową rolę w transformacji polskiego hutnictwa w kierunku bardziej zrównoważonego rozwoju.
Przetwórstwo złomu jako kluczowy element transformacji
Przemysł stalowy w Polsce, podobnie jak w wielu innych krajach, staje przed wyzwaniem transformacji w kierunku bardziej zrównoważonego i ekologicznego modelu produkcji. Jedną z technologii przyszłości, na którą zwraca uwagę raport Fundacji WiseEuropa, jest przetwórstwo złomu, oparte na produkcji stali w elektrycznych piecach łukowych (EAF). To podejście ma wiele zalet, ale także pewne wyzwania, które muszą zostać uwzględnione w strategii rozwoju polskiego hutnictwa.
Plusy: przetwórstwo złomu jako rosnący potencjał
Rosnąca ilość złomu: Złom stalowy jest produktem ubocznym wielu procesów przemysłowych, budowlanych oraz rozbiórkowych. W miarę starzenia się infrastruktury oraz rozwoju technologii, coraz więcej stali zostaje przekształcone w złom. W Polsce, jak i na całym świecie, przewiduje się, że ilość dostępnego złomu będzie systematycznie rosnąć, co stwarza duże możliwości dla przemysłu stalowego opartego na recyklingu. Zwiększanie produkcji z wykorzystaniem tej technologii będzie zgodne z dostępnymi zasobami krajowej gospodarki – Polska jest eksporterem netto złomu i odpowiada za 2% światowego eksportu złomu. Przekierowanie strumienia tego surowca w stronę polskich hut może zaspokoić część popytu na stal.
Energia elektryczna: technologia EAF wymaga dużych nakładów energii elektrycznej. Aby cały proces był niskoemisyjny potrzeba dostaw zielonej energii dla przemysłu stalowego. Polski miks elektroenergetyczny zmienia się w szybkim tempie z rosnącą rolą źródeł niskoemisyjnych. Transformacja sektora energetycznego w tym kierunku jest zgodna z potrzebami wielu gałęzi polskiego przemysłu – w tym stalowego – w stronę zmniejszania emisji.
Korzyści ekologiczne: Przetwórstwo złomu jest bardziej ekologiczne w porównaniu z tradycyjnymi metodami produkcji stali z rud żelaza. Proces ten pozwala na znaczną redukcję emisji CO2, gdyż przetwarzanie złomu w EAF wymaga mniej surowców i generuje mniejsze ilości odpadów. To kluczowy atut w kontekście dążenia do dekarbonizacji przemysłu i realizacji celów klimatycznych, do których Polska jest zobowiązana.
Oszczędność surowców: Produkcja stali z wykorzystaniem złomu zmniejsza zapotrzebowanie na surowce naturalne, takie jak ruda żelaza i węgiel koksowy. W dobie globalnych wyzwań związanych z wyczerpywaniem się zasobów naturalnych, przetwórstwo złomu staje się bardziej opłacalne i strategicznie ważne.
Minusy: wyzwania związane z implementacją technologii złomowych
Długotrwała implementacja: Chociaż przetwórstwo złomu ma duży potencjał, jego pełna implementacja w przemyśle stalowym wymaga czasu. Rozwój i modernizacja infrastruktury, przystosowanej do przetwarzania coraz większej ilości złomu, to proces, który może trwać dekady. Inwestycje w nowe piece EAF, które są kluczowe dla tego typu produkcji, są kosztowne, a wyniki finansowe branży często balansują na granicy rentowności. Stąd potrzeba wsparcia ze strony polityk publicznych na transformację sektora stalowego w Polsce.
Wysokie zużycie energii elektrycznej: Produkcja stali w piecach EAF jest energochłonna, co stanowi jedno z głównych wyzwań tej technologii. W porównaniu z tradycyjnymi metodami, produkcja stali z złomu w EAF wymaga dużych ilości energii elektrycznej. W kontekście polskiego systemu energetycznego, który wciąż opiera się w dużej mierze na węglu i ma ograniczone moce produkcyjne z odnawialnych źródeł energii (OZE), jest to poważny problem. Aby przetwórstwo złomu mogło stać się bardziej zrównoważone, konieczne jest znaczące zwiększenie udziału OZE w krajowym miksie energetycznym. Niestety, Polska wciąż jest w tyle za innymi krajami europejskimi w zakresie rozwoju odnawialnych źródeł energii, co utrudnia pełne wykorzystanie potencjału tej technologii.
Konieczność rozwoju OZE
Jednym z kluczowych elementów, które mogą przyspieszyć rozwój przetwórstwa złomu w Polsce, jest zwiększenie mocy produkcyjnych energii z OZE. W miarę jak Polska zwiększa swoje zaangażowanie w dekarbonizację gospodarki, rozwój infrastruktury OZE staje się priorytetem.
Większy udział energii odnawialnej w miksie energetycznym nie tylko obniży koszty produkcji stali w piecach EAF, ale również przyczyni się do redukcji śladu węglowego tego procesu. Przetwórstwo złomu jako technologia przyszłości ma ogromny potencjał w kontekście transformacji polskiego przemysłu stalowego. Z jednej strony, rosnąca ilość dostępnego złomu i korzyści ekologiczne czynią tę technologię atrakcyjną i perspektywiczną. Z drugiej strony, implementacja technologii złomowych wymaga długoterminowych inwestycji oraz znaczącego wzrostu mocy produkcyjnych z OZE, aby zredukować wysokie koszty energetyczne i ograniczyć wpływ na środowisko.
Raport Fundacji WiseEuropa jasno pokazuje, że Polska musi skoncentrować się na rozwoju technologii przetwarzania złomu, jednocześnie inwestując w rozwój odnawialnych źródeł energii. Tylko wtedy możliwe będzie pełne wykorzystanie potencjału tej technologii i osiągnięcie ambitnych celów klimatycznych Jednoznacznie wskazuje, że przyszłość przemysłu stalowego w Polsce leży w technologicznych innowacjach i zielonej transformacji. Kluczowe będą inwestycje w technologie CCS i DRI-H2 oraz rozwój infrastruktury wspierającej te procesy.
Polska, poprzez odpowiednie działania, może stać się pionierem ekologicznej produkcji stali, przyczyniając się do globalnych wysiłków na rzecz ochrony klimatu. Ekologiczne technologie produkcji stali nie tylko pomogą w walce z globalnym ociepleniem, ale również stworzą nowe możliwości gospodarcze i wzmocnią pozycję Polski na międzynarodowej arenie przemysłowej. To przyszłość, która jest w zasięgu ręki, jeśli tylko podejmiemy odpowiednie kroki już dziś. Import stali do Polski jest w dużej mierze koniecznością. Sam w sobie nie jest opłacalny, ponieważ Polska odnotowuje znaczne deficyty w handlu stalą. Natomiast problem leży po stronie podaży – mamy za mało mocy produkcyjnych w stosunku do potrzeb. W dłuższej perspektywie sytuacja mogłaby ulec poprawie poprzez rozbudowę krajowego hutnictwa – nie tylko zmniejszając deficyt w handlu stalą, ale również wzmacniając strategiczne bezpieczeństwo kraju na wypadek zakłóceń w globalnych łańcuchach dostaw. Rozwój przemysłu stalowego przyniósłby także szereg korzyści ekonomicznych, takich jak wzrost miejsc pracy w sektorze przemysłowym oraz zwiększenie konkurencyjności polskiej gospodarki.
Choć import stali jest obecnie koniecznością, to wzmocnienie krajowej produkcji stali jest kluczowe dla długoterminowego rozwoju i stabilności gospodarczej Polski.
Dlaczego więc Arcelor Mittal ogranicza działalność, skoro w Polsce zapotrzebowanie dwukrotnie przewyższa produkcję? Pytamy o to przedstawiciela WiseEuropa.
Zamknięcie części operacji ArcelorMittal w Polsce pomimo rosnącego krajowego zapotrzebowania na stal jest wynikiem kilku czynników, które wykraczają poza samą relację między popytem a podażą. Produkcja stali w Polsce, jak i w całej Europie, boryka się z wysokimi kosztami energii (mowa o przemyśle energochłonnym), surowców oraz emisji CO₂ w ramach systemu EU ETS (Europejski System Handlu Emisjami).
Te koszty sprawiają, że produkcja stali staje się mniej opłacalna w porównaniu do innych regionów, gdzie te obciążenia są niższe. Stąd ważny jest kontekst globalny, rynek stali jest konkurencyjny. ArcelorMittal jako globalny koncern, podejmuje decyzje strategiczne na podstawie światowych trendów i optymalizacji swoich zasobów. Może to oznaczać przeniesienie produkcji do regionów, gdzie koszty są niższe, a warunki operacyjne bardziej sprzyjające. Unijne regulacje dotyczące redukcji emisji gazów cieplarnianych, w tym wysokie koszty emisji CO₂, stanowią dodatkowy czynnik presji na producentów stali w Europie, jednak temu ma przeciwdziałać CBAM nakładający opłatę emisyjną na produkty spoza UE, aby chronić producentów wewnętrznych.
Dodatkowo decyzje producentów są podyktowane zmiennością koniunktury na rynkach specyficznych wyrobów stalowych (np. rur, blach, półproduktów, etc.). Sektor stalowy korzysta na wysokich cenach stali na rynkach światowych. I kluczowa kwestia – inwestycje. Przemysł stalowy wymaga ciągłych inwestycji w modernizację i innowacje, aby utrzymać konkurencyjność. W przypadku braku odpowiednich inwestycji, starsze zakłady stają się mniej wydajne i mniej opłacalne. Na to nakładają się gorzej niż przeciętne wyniki sektora stalowego w Polsce, dlatego środki na nie są ograniczone, a finansowanie obce sektor już wykorzystuje w dużym stopniu.
Czy jest sens inwestować w zielony przemysł stali w Polsce, biorąc pod uwagę najwyższe ceny energii w Europie, dużą konkurencję z Azji?
Bez wątpienia – stwierdza jednoznacznie Krzysztof Bocian, analityk z WiseEuropa. Stal otacza nas wszędzie, mimo że na co dzień jej nie dostrzegamy. Elementy stalowe są w konstrukcjach budynków, mostów, dróg, kolei, całej infrastruktury. Również w transporcie, maszynach przemysłowych, czy urządzeniach gospodarstwa domowego (np. AGD). Dodatkowo popyt na stal w Polsce rośnie od trzech dekad i ten trend będzie postępował, napędzany rozwojem sektorów budownictwa i przemysłu przetwórczego. Jest to materiał strategiczny, dlatego nie należy polegać na imporcie, tylko zwiększać potencjał wytwórczy krajowego przemysłu.
Należy przy tym brać pod uwagę czynniki jakościowe. Trendy dekarbonizacji i produkcji zielonej stali są widoczne wśród największych producentów na świecie. Natomiast globalny trend w kierunku zrównoważonego rozwoju stwarza rosnący popyt na zieloną stal, zwłaszcza w Europie. Inwestowanie w zielony przemysł stalowy w Polsce może umożliwić dostęp do nowych rynków i zwiększyć konkurencyjność polskich produktów stalowych na arenie międzynarodowej. W średnim terminie kluczową technologią będą elektryczne piece łukowe (EAF), które Polska już teraz wykorzystuje w dużym stopniu, a ma zasoby, aby zwiększać produkcję tą technologią.
Natomiast dla produkcji pierwotnej stali kluczową rolę ma odegrać DRI (bezpośrednia redukcja żelaza) z wykorzystaniem wodoru jako reduktora. Choć koszty początkowe mogą być wysokie, inwestycje w zielony przemysł stalowy mogą przynieść długoterminowe korzyści – niższe koszty operacyjne w przyszłości oraz lepsze dostosowanie do regulacji klimatycznych, które prawdopodobnie będą coraz bardziej restrykcyjne, a w konsekwencji mniej opłacalne. Na świecie jest coraz więcej projektów DRI, w tym w Europie. Warto, aby w niedalekiej przyszłości również w Polsce rozpoczęła się dyskusja na ten temat.
