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为全球南方制定钢铁产能与就业战略:以南非为例

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为什么钢铁的未来重要

钢铁融入我们周围的几乎一切,从建筑和桥梁到汽车与家用电器。但钢铁生产同时也是地球上污染最严重的工业活动之一。本文考察了作为全球南方重要钢铁生产国的南非,如何围绕可再生能源与氢能重塑其钢铁产业。这一进程的意义超越南非本身:它检验了更清洁的钢铁能否在不重蹈资源开采与不平等旧路的前提下,创造就业和新的出口机会。

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南非钢铁的拐点

南非的钢厂历史上常建在煤矿附近,因为煤既是燃料,也是将铁矿石转化为钢铁所需的化学原料。这一以煤为基础的模式带动了工厂、铁路和港口的布局,并提供了相对稳定的就业。如今,这一模式正面临压力。富裕国家通过更严格的贸易规则来偏好更清洁的产品,欧盟的新碳边界税使高排放钢材在其市场上越来越不受欢迎。与此同时,南非拥有充足的太阳能和风能资源,以及可改造为使用氢气炼铁的现有设施。这些因素使南非成为关键的试验场:一个以煤为基础的钢铁经济能否在满足本地需求并支持工人的同时,转型为绿色钢铁供应者?

探讨钢铁的可能前景

作者使用名为GENeSYS-MOD的详尽能源系统模型,考察南非钢铁部门到2050年的可能演变。与许多只关注电力的模型不同,该模型将炼钢嵌入整个能源系统,并区分南非的九个省份。研究对比了四种“如果……会怎样”的情景,交织两大维度:国家气候政策的强度,以及全球与国内对低碳钢铁的需求规模。在高需求情景中,南非既满足更多的国内钢铁需求,也出口以氢为基础的直接还原铁(DRI)。在低需求情景中,钢铁需求收缩且不出口DRI。对于每一种情景,模型计算了将建设哪些技术、它们位于何处、如何使用能源以及在不同时期能支持多少就业。

从煤炉到氢气与回收

在所有情景中,一个清晰的技术轨迹显现:以煤为基础的高炉逐步失去优势,并在本世纪中叶几乎完全退出。它们被两条主要路线取代。其一,基于氢气的直接还原(DRI)使用由可再生电力制得的氢气,从铁矿石中去除氧而无需燃烧煤炭。其二,电弧炉在清洁电力下熔化废钢和DRI。在高需求情景中,对低碳DRI的出口机会促使2030至2050年间迅速建设大量氢基工厂。即便气候政策薄弱且需求有限,与可再生能源驱动的选项相比,煤炭技术也变得无利可图。常被宣传为保留煤炭选项的碳捕集与封存(CCS)在南非条件下的任何情景中均未显示出竞争力。

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产业版图与就业前景的转移

向绿色钢铁的转变也重塑了工厂的可能布局。新厂不再主要围绕煤田集聚,而是追随太阳与风。资源丰富、拥有铁矿与良好铁路通往萨尔丹哈港口的北开普省,成为氢基DRI与电弧炉的未来枢纽。像豪登省和夸祖鲁-纳塔尔等传统钢铁地区并非完全关闭,但随着老旧高炉退役、仅保留部分更清洁的设施,它们的作用将缩小。在就业方面,模型表明基于可再生能源的炼钢在中长期内可能支持比化石燃料路径更多的就业。大量岗位来自建造氢气设备与发电厂,而不仅仅是操作钢厂本身。然而,研究也提醒存在兴衰式的就业模式:新厂建设期内建筑岗位激增,项目完工后又会下降;若缺乏周密规划,高技能的长期岗位可能集中在进口并加工南非绿色铁的国家。

对公正转型的启示

对普通读者而言,结论是:在像南非这样依赖煤炭的国家,清洁钢铁不仅在技术上可行;从长期看也可能更具成本优势,并能创造大量就业。作者认为,在可再生资源丰富的地区率先推动氢基炼铁与电弧炉,是一条稳健的战略,无论气候政策最终有多严格。但他们强调,这一转型必须纳入更广泛的正义框架:要避免出现新一轮的资源掠夺,让南非仅仅出口低碳铁而让他国攫取大部分价值;应通过贸易规则、投资支持、技能培训与社区参与,保障持久且高质量的就业。如果做到位,南非的钢铁转型可为全球南方在不牺牲发展目标的前提下脱碳重工业提供一套蓝图。

引用: Hanto, J., Sultani, D., McCall, B. et al. Strategising steel sector capacities and employment in the Global South: the case of South Africa. npj Clean Energy 2, 5 (2026). https://doi.org/10.1038/s44406-026-00020-0

关键词: 绿色钢铁, 氢能经济, 南非, 能源转型, 工业就业