REMOBRAÇÃO DO INDUSTRIES PESADO DA ÍNDIA: 20 GW hoje, 24/7 amanhã | Ember EMBER é um think tank de energia que tem energia que tem como acelerar a transição de energia limpa com dados e políticas. Ember é o nome comercial da Campanha Climática de Sandbag, uma empresa de interesse comunitário registrado na Inglaterra e no País de Gales #06714443. 'Ember' e 'Sandbag' são marcas comerciais realizadas nos escritórios de propriedade intelectual do Reino Unido e da União Europeia. Todo o conteúdo é liberado sob uma licença de atribuição do Creative Commons (CC-BY-4.0). Site alimentado por eletricidade 100% renovável. O consentimento dessas tecnologias nos permitirá processar dados como comportamento de navegação ou IDs exclusivos neste site. Não consentindo ou retirando o consentimento, pode afetar adversamente certos recursos e funções. Sempre ativo

Chapter 2: RE opportunity for heavy industries

Uma oportunidade renovável de 20 GW está nos setores de aço, cimento e alumínio da Índia

The open access mechanism lets these industries slash costs and emissions with renewables

This chapter explores market opportunities for renewables in heavy industry sectors like steel, cement, and aluminium in India. It examines potential cost benefits of RE procurement for industries and how they can leverage RE to navigate carbon taxes and access green premium markets.

AÇO: O mercado mais promissor da indústria pesada para renováveis ​​hoje

India é o segundo maior produtor de aço do mundo, com uma produção de 144 milhões de toneladas por ano (ming) no sexo financeiro (FY) 2023023, 483. Apesar dos volumes significativos de produção, o consumo de aço per capita da Índia fica em 97,7 kg por ano equivalente a um terço da média global. A Política Nacional de Aço (2017) Projeta a produção de aço da Índia para aumentar para 255 mt até 2031, representando um crescimento estimado em relação ao ano anterior (A / A) de 8,5%. Espera-se que esse crescimento seja impulsionado principalmente pelos setores de construção e infraestrutura. Com uma intensidade de emissão de

The steel sector in India accounts for 10-12% of the country’s total emissions, making its decarbonisation a national priority. With an emission intensity of 2,54 toneladas de co₂ por tonelada de aço bruto - bem acima da média global de 1,91 toneladas - a Índia enfrenta desafios significativos. Essa maior intensidade de emissão na Índia é impulsionada por três fatores primários: maior consumo de energia devido ao uso de carvão e ferro de grau inferior, uma forte dependência de carvão para fabricação de aço e produção de energia em cativeiro e disponibilidade limitada de sucata. Por outro lado, países como os Estados Unidos, com gás natural abundante e maior disponibilidade de sucata, alcançam intensidades de emissão muito mais baixas na produção de aço. um setor de aço de baixo carbono.

The decarbonisation of India’s steel sector has gained significant momentum in recent times, marked by the government’s introduction of the Green Steel Roadmap and Action Plan in 2024. Several key initiatives have laid the foundation for a low-carbon steel sector.

Furnos elétricos para produção de aço são alimentados principalmente pela grade

A produção de aço na Índia utiliza predominantemente três rotas principais: o forno-de-oxigênio basico do forno/forno de arco/forno de arco de arco/slorf-bof (BF-BOF) e o slocacho de arco de arco de ferro (sebri) e o slocacho de ferro e o slormal. O consumo de energia varia significativamente entre essas vias de produção devido a diferentes compartilhamentos de energia térmica e elétrica. Uma compreensão mais profunda dessas variações ajuda a focar e otimizar as oportunidades de troca de renúncia. Enquanto o uso de energia varia de acordo com a rota e região de produção, essa análise identifica as tendências médias de consumo em diferentes rotas de produção de aço. Os fornos independentes à base de sucata e baseados em sucata, com níveis de consumo de eletricidade de aproximadamente

A survey of multiple steel manufacturing plants, based on project documents, provided valuable insights into electricity consumption patterns. While energy usage varies by production route and region, this analysis identifies average consumption trends across different steel production routes.

The opportunity for RE adoption lies primarily with electric furnaces, which are the focus of this analysis. DRI-EAF and scrap-based standalone furnaces, with electricity consumption levels of approximately 664-825 kWh/tonelada de aço (aproximadamente três a quatro vezes a rota BF-BOF), depende significativamente da eletricidade baseada em grade fornecida por empresas de distribuição. Essa dependência apresenta uma oportunidade significativa de fazer a transição da energia da grade para as alternativas mais limpas e econômicas. 

Em contraste, a rota BF-BOF, que envolve a produção primária de aço, é excluída da análise, pois suas operações são predominantemente alimentadas por usinas de energia cativa barata (CPPs) que utilizam gases de recuperação de calor (WHR) de fornos de blast e fornos de coque, juntamente com a geração de captura baseada em carvão. 

 

Alguns siderúrgicos estão prontos para desbloquear uma economia substancial de custos

Para entender os benefícios de custo da energia solar de acesso aberto na fabricação de aço, o foco está nos principais estados produtores de aço com drid/if significativo e standalone ef/se potencial. A lógica é priorizar as rotas de fabricação de aço que dependem mais de grades. Os cinco principais estados identificados são Odisha (24%), Chhattisgarh (20%), Gujarat (15,4%), Bengala Ocidental (13%) e Karnataka (8,5%) representando mais de 80%da produção de aço baseada em fornos de arco na Índia. Esta análise exclui os clusters independentes do EAF/IF em Punjab e Haryana devido a dados insuficientes, amplamente atribuídos ao alto nível de informalidade dos fornos de arco nessa região.

Geografia da indústria siderúrgica da Índia

A fabricação de aço da Índia, principalmente os fornos de explosão e o ferro reduzido direto, estão predominantemente localizados em estados que têm acesso a amplos depósitos de minério de ferro e minas de carvão. Isso levou à concentração de produção de aço em estados orientais ricos em recursos, como Odisha, Chhattisgarh e Jharkhand. Com o tempo, a ascensão dos conglomerados urbanos nas regiões ocidentais, como Haryana, Gujarat e Maharashtra, dirigiu uma demanda significativa por aço nessas regiões. Para atender a essa demanda, as mini -siderúrgicas - principalmente na forma de fornos independentes usando sucata de aço - foram estabelecidos nessas regiões. Esses desenvolvimentos ocorreram posteriormente na história industrial da Índia, refletindo a presença geográfica em evolução da fabricação de aço. (~ US $ 36,77/mwh) para projetos híbridos de vento solar. Embora os híbridos sejam mais caros que as propostas solares simples, elas geralmente tendem a oferecer fatores de utilização de maior capacidade (CUF). Este estudo de modelagem assume projetos solares de baunilha, com o objetivo de substituir a eletricidade de origem da grade onde quer que seja economicamente viável.

India has recorded some of the lowest RE tariffs globally, around ₹2.5/kWh (~USD 28.73/MWh) for solar and ₹3.2/kWh (~ USD 36.77/MWh) for solar-wind hybrid projects. While hybrids are more expensive than plain solar tenders, they generally tend to offer higher capacity utilisation factors (CUF). This modeling study assumes vanilla solar projects, aiming to replace grid-sourced electricity wherever it is economically viable.

Para avaliar as implicações de custo, três cenários são construídos:

  • Business-as-Usual (BAU): Eletricidade proveniente de uma mistura de geração em cativeiro (recuperação de calor e combustível fóssil) e suprimento de grade refletindo o cativeiro de carvão específico. 
  • RE Terceira parte: eletricidade da grade Parcialmente substituída por solar solar de terceiros durante o horário solar, contabilizando as cobranças de acesso aberto sob as últimas ordens tarifárias e a energia verde dos estados com o acesso à base de energia, a sura-sol (geoa). A economia tarifária de acordo com as regras geoa. Essa abordagem de otimização de custo-substituindo a fonte mais cara primeiro-é aplicada consistentemente em todas as análises setoriais. A rota tarifária verde, além de oferecer uma alternativa mais limpa, deve aumentar os custos acima da BAU e, portanto, é excluída. Por exemplo, Chhattisgarh, Bengala Ocidental e Karnataka, onde os preços da eletricidade são altos, alcançam economia de custos de ₹ 0,5 - 1,7/kWh através de compras solares de acesso aberto. Por outro lado, estados como Odisha e Gujarat, que têm preços mais competitivos da grade, oferecem vantagens de custo limitadas. Especificamente, Gujarat não oferece benefícios de custo na rota de terceiros. Como resultado, os fabricantes de aço nesses estados precisam recorrer ao cativo Re para evitar sobretaxa de subsídio cruzado e melhorar a relação custo-benefício.
  • RE captive: Grid electricity partially replaced with captive solar during solar hours, leveraging ownership benefits and tariff savings as per the GEOA rules.

Grid electricity is replaced first with open access solar because industries would prioritise substituting the most expensive electricity source—which, in this case, is grid electricity. This cost-optimisation approach —replacing the most expensive source first—is consistently applied across all sectoral analyses. The green tariff route, while also offering a cleaner alternative, is expected to increase costs above BAU and therefore is excluded.

States with high electricity prices can achieve significant savings through open access solar. For example, Chhattisgarh, West Bengal, and Karnataka, where electricity prices are high, achieve cost savings of ₹0.5 – 1.7/kWh through open access solar procurement. In contrast, states like Odisha and Gujarat, which have more competitive grid prices, offer limited cost advantages. Specifically, Gujarat offers no cost benefits under the RE third-party route. As a result, steel manufacturers in these states need to turn to captive RE to avoid cross-subsidy surcharge and improve cost-effectiveness.

Top steel-producing states like Chhattisgarh and Odisha have introduced attractive incentives by fully or partially waiving transmission, wheeling, and cross-subsidy surcharges under their respective green energy open access policies. Chhattisgarh, por exemplo, oferece vários incentivos para os primeiros 500 MW de consumo de acesso aberto, incluindo uma renúncia de cargas de transmissão e roda e uma redução de 50% na sobretaxa de subsídio cruzado. Da mesma forma, Odisha fornece descontos comparáveis ​​nessas cobranças, com a condição de que os projetos de ER estejam localizados no estado. Karnataka, por outro lado, introduziu uma política de acesso aberto, oferecendo uma renúncia de 50% na sobretaxa de subsídio cruzado. No entanto, esta política parou após ser derrubado pelos tribunais No início de 2025, devido a disputas sobre os regulamentos e questões bancárias relacionadas à aplicação retrospectiva de cobranças a projetos.

Compra de energia renovável oferece economia de custos substanciais para plantas de aço. A maior economia anual de custos para uma planta de tamanho médio (~ 1000 toneladas por dia (TPD)) pode ser alcançado em estados como Karnataka, Chhattisgarh e Bengala Ocidental, totalizando aproximadamente Rs. 200 milhões, Rs. 185 milhões e Rs. 150 milhões, respectivamente. Essas economias podem representar 2-5% da receita anual total. A economia para fornos independentes (~ 200 TPD) pode variar entre Rs. 50-100 milhões, variando entre 5 a 10% de sua receita total. As perspectivas de mudar para essas empresas siderúrgicas criariam um mercado para cerca de 9,5 GW de energia solar de acesso aberto, sendo as maiores 2,9 GW e 2,4 GW em Odisha e Chhattisgarh, respectivamente. Custos 

This becomes particularly relevant in light of the challenges faced by the steel industry, such as high input raw material costs, despesas de logística elevadas, incluindo cobranças de frete e as preocupações contínuas do dumping. Os fabricantes indianos perderam participação de mercado doméstico em certas categorias de aço devido a importações baratas da China, Vietnã e outros parceiros comerciais, suprimindo significativamente os preços do aço doméstico. Espera -se que a situação piore com a ameaça iminente das tarifas dos EUA, o que pode desviar ainda mais um volume substancial de suprimentos globais de aço para a Índia. Ao alavancar a economia de custos com a compra de re-compras, os fabricantes de aço indianos podem mitigar algumas pressões de custo e melhorar seu posicionamento competitivo nos mercados nacionais e externos. 

 

Benefits beyond cost savings

While RE procurement presents a compelling opportunity to reduce operational costs and enhance competitiveness, it also brings numerous co-benefits. 

 

RE pode reduzir as emissões em aço, lucrativamente

O setor de aço da Índia emite aproximadamente 300 milhões de toneladas (MT) de co₂ anualmente. Desse este, os cinco principais estados, que contribuem com 80% da produção de aço a partir de fornos DRI-AFE e Standalone, representam cerca de 110 mt de emissões de CO₂ e fazem parte desta análise. O RE possui um potencial significativo para reduzir as emissões em fornos de arco independentes. Simplesmente integrar a energia solar durante o dia, sem armazenamento adicional de vento ou bateria, pode diminuir a intensidade de emissão de fornos independentes de 0,61 tonelada de CO2 (T-Co2)/tonelada de aço acabado (TFS) para 0,38 T-CO2/TFS-uma redução de 40%. Se todos os fornos dr-aford e independentes nos estados principais produtores de aço passam a transição para solar para suas operações, isso pode resultar em economia anual de emissões de 15 milhões de toneladas de CO₂. Taxonomia

 

Navigating the newly introduced Indian green steel standards with renewables

The Indian government introduced a Green Steel Taxonomy Em 12 de dezembro de 2024, uma estrutura que categoriza o aço com base em sua intensidade de emissão, medida como as toneladas de CO2 equivalente (T-CO2E) emitido por tonelada de aço acabado (TFS): || .. 586

  • 3-star green steel (2.0 – 2.2 t-CO2e/tfs) 
  • 4-star green steel (1.6-2.0 t-CO2e/tfs)
  • Aço verde de 5 estrelas (abaixo de 1,6 T-co2e/tfs)

A taxonomia atua como um mandato de siderúrgica para a intensidade de siderificação. A taxonomia do aço visa criar novos mercados para o aço verde, incentivando as compras por governos e corporações priorizadoras do clima. Additionally, this framework can help address international carbon taxes, such as the

The Green Steel Taxonomy aims to create new markets for green steel, encouraging procurement by governments and climate-prioritising corporations. Additionally, this framework can help address international carbon taxes, such as the Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM), by providing standardised and transparent emissions data for finished steel products.

Ember’s modelling suggests that by sourcing the entirety (~100%) of the steel sector’s power consumption from RE, the star rating for various steel-making routes can be melhorou significativamente. No cenário em que o setor de aço consome 100% de ER Power, a rota do forno-de oxigênio basico (BF-BOF) pode atingir uma classificação de 4 estrelas, enquanto a rota de forno de arco elétrico-elétrico à base de carvão pode avançar para uma classificação de 3 estrelas. Assim, pode servir como uma alavanca imediata para navegar na taxonomia do aço verde. Dados os desafios de custo atual de alcançar energia 100% renovável - principalmente devido ao alto custo de armazenamento - esse caminho pode ter um prêmio hoje (discutido mais adiante no capítulo 3). Mecanismo

 

Addressing domestic and international carbon compliance through renewables

The implementation of the EU’s Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM) impactará significativamente os exportadores de aço indianos, aumentando o custo de suas remessas para o mercado europeu. Os exportadores de aço indiano terão que pagar entre € 60 e € 80 por tonelada das emissões de carbono além dos padrões exigidos sob CBAM. Atualmente, a Índia exporta em torno de 30% (~ 3-4 mtpa anualmente) de suas exportações totais de aço para a Europa. A imposição de CBAM pode levar a uma erosão da lucratividade corporativa nas exportações de aço por 20-35% em caso a caso. 

A Índia também introduziu um domínio doméstico Esquema de negociação de crédito de carbono (CCTS) a incentivar as indústrias a reduzir as emissões de carbono e se alinhar com os compromissos climáticos globais. Lançado sob a Lei de Conservação de Energia, 2022, o esquema estabelece um mercado de carbono doméstico onde as indústrias podem ganhar e negociar créditos de carbono com base na redução de emissões. Alguns dos desafios iniciais podem ser abordados pela obtenção de energia renovável agressivamente. 

cimento: um mercado promissor, mas desafiador, para renováveis ​​

India é o segundo maior produtor de cimento, com uma capacidade instalada de 632 mtpa e um volume anual de produção de | O consumo de cimento per capita do país é de cerca de433 MTPA, growing at an average rate of nearly 4%. The country’s per capita cement consumption stands at around 195 kg anualmente, significativamente menor que a média global de 500 kg. Para atender à crescente demanda, espera -se que a capacidade de cimento da Índia atinja 800 mtpa até 2030.

Processo de produção de cimento

A produção de cimento segue um processo fundamentalmente em duas etapas. Primeiro, uma substância intermediária chamada Clinker é produzida em um forno. Este clínquer é então transportado para uma unidade de moagem, onde é processado em cimento. A produção de clínquer é o estágio mais intenso de energia, representando aproximadamente 95% do consumo total de energia. O processo é impulsionado principalmente pela energia térmica (~ 90%), proveniente principalmente de carvão e petcoke, enquanto a eletricidade (~ 10%) vem de uma mistura de geração em cativeiro e da grade. Com uma intensidade de emissão de 0,66 toneladas de co₂ por tonelada de cimento produzida, o setor de cimento indiano emite aproximadamente 285 mt de CO2 anualmente.

Apesar da falta de forte impulso regulatório em comparação com o setor de aço, a indústria de cimento teve compromissos climáticos voluntários significativos. Three of the largest companies—UltraTech,Shree, andDalmia Cement—have pledged to the RE100 initiative, committing to 100% renewable electricity by 2050, with some setting more aggressive near-term targets. Além disso, muitas empresas de cimento ingressaram em várias iniciativas globais focadas em cadeias de suprimentos de carbono e sustentabilidade comercial, como a associação || 691 Global Cement and Concrete Association. e a grade, com plantas maiores geralmente tendo uma parcela mais alta do consumo cativo. Em média, uma unidade de cimento integrada na Índia- clínhe de prisão, trituração e outros estágios de pré e pós-processamento- consomem-se em torno de

 

Electricity comes from a mix of captive and grid for cement production

India’s cement sector sources its electricity from both captive power plants and the grid, with larger plants generally having a higher share of captive consumption. On average, an integrated cement unit in India—comprising clinkerisation, grinding, and other pre- and post-processing stages—consumes around 80 KWh de eletricidade. A Índia possui uma das indústrias de cimento mais eficiente em eletricidade, com uma das mais baixo Consumo de eletricidade por unidade de cimento produzido. 

Devido à falta de dados exaustivos no nível da planta, uma estimativa média foi derivada com base em várias amostras de relatórios de depuração ambiental de várias plantas. Nossa análise indica que, em média, a mistura de eletricidade nas usinas de cimento é fornecida por:

  • usinas de energia em cativeiro (40%)
  • Recuperação de calor residual (WHR) Sistemas (10%); acordos de energia renovável. Atualmente, é relatado que o setor está usando aproximadamente
  • the grid (50%).

While coal-based captive power plants (CPPs) dominate, cement manufacturers have also signed significant open access renewable energy deals. Currently, the sector is reported to be using roughly 6 GW de CPPs de carvão, que de acordo com nossas estimativas é significativamente maior que a demanda total. Além disso, muitos fabricantes de cimento se comprometeram a expandir seus whr Capacidade e também seus RE Consumo por 4-5 GW 2030. Energia

 

Cement plants must walk a tightrope to maximise gains from renewable energy

O setor de cimento da Índia é geograficamente disperso em várias regiões. Os cinco principais estados produtores de cimento-Rajasthan (12,82%), Andhra Pradesh (12,03%), Karnataka (8,07%), Gujarat (7,28%) e Madhya Pradesh (6,80%)-em relação a aproximadamente 50%da produção, enquanto o restante de 50%é de 50%(6,80%)-em relação a aproximadamente 50%da produção, enquanto o restante é de 50%. é altamente dependente da disponibilidade da matéria -prima. Em média, a produção de uma tonelada de cimento requer aproximadamente 1,5 toneladas de calcário e 0,2 toneladas de carvão. Como resultado, as plantas de cimento estão concentradas principalmente em estados com abundantes reservas de calcário, como Rajasthan, Andhra Pradesh e Karnataka. Nos cenários RE, uma parte do consumo mais caro da grade é substituída pela energia solar durante o horário solar. Consequentemente, analisamos três cenários-BAU, reproduzem e são de terceiros-para avaliar a competitividade de custos da compra de acesso aberto solar para o setor de cimento em diferentes estados. No entanto, diferentemente do aço, onde as compras oferecem vantagens substanciais de custo, os benefícios de custo para o cimento permanecem marginais em comparação com o cenário da BAU. Somente o fornecimento de terceiros não apresenta um forte caso de negócios na maioria dos estados. Em vez disso, o Captive ER emerge como a opção mais viável, com uma economia potencial de até ₹ 0,5/kWh, conforme observado para Karnataka.

Geography of cement production is highly dependent on raw material availability. On average, producing one tonne of cement requires approximately 1.5 tonnes of limestone and 0.2 tonnes of coal. As a result, cement plants are primarily concentrated in states with abundant limestone reserves, such as Rajasthan, Andhra Pradesh, and Karnataka.

This section follows the same scenario-building approach, beginning with a business-as-usual (BAU) case where electricity is sourced from CPP, WHR systems, and the grid. In the RE scenarios, a portion of costlier grid consumption is replaced by solar power during solar hours. Accordingly, we analyse three scenarios—BAU, RE Captive, and RE Third-Party—to assess the cost competitiveness of solar open access procurement for the cement sector across different states.

The cement sector, like steel (DRI-EAF), is significantly exposed to the grid with high electricity tariffs. However, unlike steel, where RE procurement offers substantial cost advantages, the cost benefits for cement remain marginal compared to the BAU scenario. Third-party RE sourcing alone does not present a strong business case in most states. Instead, captive RE emerges as the more viable option, with potential savings of up to ₹0.5/kWh, as observed for Karnataka.

O fator-chave que impulsiona essa dinâmica de preço é a alta sobretaxa de subsídio cruzado na maioria dos estados de produção de cimento. Isso contrasta com os estados produtores de aço, que têm sobretaxas de subsídio cruzado mais baixos e, em alguns casos, renunciam a essas cargas-como em odisha and Chhattisgarh || 759 —designed to promote open access RE.

Given this background, where margins are thin, we analyse the potential annual savings from captive RE sourcing. Based on a Amostra de plantas de cimento, descobrimos que assumindo um tamanho médio da planta de 2 mmtpa fornece uma referência razoável para estimar a economia. Os fabricantes de cimento nos estados de primeira produção podem economizar cerca de ₹ 80-120 milhões por ano. Essa vantagem de custo comparativa pode impulsionar a demanda de ER em todo o setor de cimento, com requisitos estimados de 1,9 GW em Rajasthan e Andhra Pradesh e cerca de 1,2 GW em Karnataka. 

Despite the small margins available for captive RE, the sheer scale of cement production translates these savings into substantial gains. Cement manufacturers in the top-producing states can save around ₹80–120 million per year. This comparative cost advantage can drive RE demand across the cement sector, with estimated requirements of 1.9 GW in Rajasthan and Andhra Pradesh and around 1.2 GW in Karnataka. 

Uma das questões -chave é que os custos de eletricidade representam apenas uma fração dos custos totais de entrada, com possíveis economias atingindo até 1% da receita anual. No entanto, dadas as margens finas em geral no setor de cimento, mesmo essas economias podem oferecer uma vantagem competitiva se juntamente com o valor da marca verde. Ao posicionar o cimento de baixo carbono como um produto premium, as empresas podem se diferenciar em um mercado altamente comoditizado. Jogadores líderes como Ultratech Cement, Shree Cement e Dalmia Bharat também têm

India’s cement sector has recently seen a wave of acquisitions and consolidations, driven by a strong push for cost reduction. Leading players such as UltraTech Cement, Shree Cement, and Dalmia Bharat have also Aumentou significativamente os descontos por tonelada nos últimos dois anos para reforçar a lealdade do distribuidor e do revendedor. Em uma indústria onde as margens são de barbear, ampliando a produção e alavancando a infraestrutura compartilhada se tornaram estratégias competitivas importantes. O RE já foi começou a desempenhar um papel significativo no setor de cimento para aliviar algumas pressões de custo. Se os estados relaxarem sobretaxas para incentivar a compra de RE, isso poderá levar a uma melhoria adicional da competitividade para os fabricantes de cimento.

Alumínio: uma escalada íngreme para renováveis ​​

India é o segundo maior produtor de alumínio do mundo, com uma capacidade de fundição de4.1 MTPA and production of 3.5 MTPA in FY 2022-23, contributing around 6% to global output. Despite this, per capita consumption in India is just 2,2 kg-muito abaixo da média global de 8 kg e 22-25 kg nas nações desenvolvidas. Espera-se que a demanda de alumínio suba nos próximos anos, impulsionada por seu crescente uso em energia e eletrônica, especialmente em energia renovável (quadros e montagens solares), bem como no consumidor durável, aeroespacial e infraestrutura. Primeiro, a bauxita é refinada em alumina através do processo da Bayer, que é altamente intensivo térmico, mas consome eletricidade mínima. A segunda etapa, o processo Hall-Héroult, Smelts Alumina em alumínio através da eletrólise, tornando-o quase inteiramente dependente da eletricidade. Devido a essa alta dependência de energia elétrica (~ 14.361 kWh por tonelada de alumínio em média) para fundição, garantir energia barata e confiável é a prioridade superior para os produtores de alumínio, diferentemente do aço e cimento primário, onde a energia térmica domina. As emissões totais de CO2 da produção de alumínio na Índia são estimadas em 65 MT, com base em uma intensidade de emissão de 18,5 toneladas de CO₂ por tonelada de alumínio acabado. O alumínio é o segundo metal intensivo mais emissionário após aço. No entanto, a produção de alumínio na Índia está concentrada entre os três principais players - Vvedanta Ltd., Aditya Birla Group (Hindalco) e National Aluminium Company (NALCO) - como o setor siderúrgico, que possui diversas propriedades, incluindo muitas empresas menores. Entre eles,

Aluminium production process

Aluminium production follows a two-step process. First, bauxite is refined into alumina via the Bayer process, which is highly thermal-intensive but consumes minimal electricity. The second step, the Hall-Héroult process, smelts alumina into aluminium through electrolysis, making it almost entirely dependent on electricity. Due to this high reliance on electrical energy (~ 14,361 kWh per tonne of aluminium on average) for smelting, securing cheap and reliable power is the top priority for aluminium producers, unlike primary steel and cement, where thermal energy dominates. The total CO2 emissions from aluminium production in India are estimated at 65 MT, based on an emission intensity of 18.5 tonnes of CO₂ per tonne of finished aluminium. Aluminium is the second most emission intensive metal after steel.

India lacks a strong regulatory framework for low-carbon aluminium, unlike steel, which has significant national policy support. However, aluminium production in India is concentrated among three major players—Vedanta Ltd., Aditya Birla Group (HINDALCO), and National Aluminium Company (NALCO)—unlike the steel sector, which has diverse ownership, including many smaller companies. Among them, Alumínio Vedanta e Hindalco Definiram alvos de neutralidade de carbono 2050. Apesar desses compromissos, é necessário um impulso orientado por políticas em larga escala para a descarbonização no setor de alumínio para a ação de curto prazo. 

 

O consumo inteiro de eletricidade é de usinas de carvão em cativeiro

O setor de alumínio da Índia se baseou historicamente de usinas de energia em cativeiro em cativeiro (CPP) para atender às suas necessidades de eletricidade. Todos os produtores de alumínio na Índia operam seus próprios CPPs e geralmente fornecem excesso de eletricidade para a grade do estado. Enquanto alguma regresso a integração já começou, sua participação permanece limitada devido ao domínio de CPPs nas instalações industriais. Atualmente, a capacidade total de carvão em cativeiro do setor é estimada em 9,6 GW, com apenas uma pequena parcela de ER. Já existe excesso de capacidade de CPP de carvão disponível para atender a qualquer demanda aumentada de alumínio.

Each tonne of aluminium consumes around 14,361 kWh on average in India, requiring an estimated 8 GW of coal power capacity, assuming a plant load factor of 85%. The sector’s total captive coal capacity is currently estimated at 9.6 GW, with only a small share of RE. There is already excess coal CPP capacity available to meet any increased demand for aluminium.

Com o mandato da RPO, as empresas são obrigadas a Siga uma trajetória de transição e substitua 43% de sua geração em cativeiro por renováveis ​​ em 2030. No entanto, a aplicação fraca diminuiu significativamente esse processo, com muitas empresas ainda dependendo de 2030. demanda. A produção é fortemente

 

Transitioning to low-carbon aluminium would require sticks, not carrots

The aluminium sector in India is concentrated in the eastern region, primarily due to the proximity of key raw materials like bauxite and coal. Production is heavily agrupada em alguns estados, com Odisha representando 67%, seguido por Chhattisgarh em 15%, enquanto os 18% restantes são divididos igualmente entre Uttar Pradesh e Madhya Pradesh (9% cada). O setor é dominado por alguns grandes players, com o alumínio Vedanta levando a 2,34 mtpa-recusar 60% da capacidade total de produção de alumínio da Índia. Nos cenários RE, uma parte do consumo de CPP é substituída pela energia solar durante o horário solar. Consequentemente, analisamos três cenários-BAU, reproduzidos e de terceiros-para avaliar a competitividade de custos da compra de acesso aberto solar para o setor de alumínio, entre os estados. 

This section follows the same scenario-building approach used previously, starting with a business-as-usual (BAU) case, where nearly 100% of electricity comes from coal-based CPPs. In the RE scenarios, a portion of CPP consumption is replaced by solar power during solar hours. Accordingly, we analyze three scenarios—BAU, RE Captive, and RE Third-Party—to assess the cost competitiveness of solar open access procurement for the aluminium sector, across states. 

As usinas de alumínio estão normalmente localizadas perto de minas de carvão, beneficiando-se da potência de carvão em cativeiro de baixo custo e limitando o argumento de renováveis. No entanto, Uttar Pradesh, com altos custos de frete de carvão devido à sua distância das minas de carvão, e Chhattisgarh, com Políticas de acesso aberto de suporte, destaque -se como exceções - como o potencial de 1,8 GW e 2,5 gw de solar. As obrigações serão necessárias para direcionar a transição de CPPs de carvão para renováveis ​​no setor de alumínio. Além disso, o governo poderia promover padrões de alumínio verde, semelhantes ao aço verde, para estabelecer uma estrutura regulatória para o alumínio de baixo carbono. Dada a presença entrincheirada de CPPs, é improvável que o RE os substitua apenas com base na economia de custos. Planta de fundição de alumínio MTPA

However, stringent regulations, such as the enforcement of RPO obligations, will be necessary to drive the transition from coal CPPs to renewables in the aluminium sector. Additionally, the government could promote green aluminium standards, similar to green steel, to establish a regulatory framework for low-carbon aluminium. Given the entrenched presence of CPPs, it is unlikely that RE will replace them solely based on cost economics.

 

Case study for HINDALCO’s aluminium plant in Uttar Pradesh

Aditya Birla Group-owned Hindustan Aluminium Corporation Ltd. (HINDALCO) operates a 0.41 MTPA aluminium smelting plant em Renukoot, Uttar Pradesh. A planta é alimentada por um CPP baseado em carvão de 840 MW com alguma co-geração, que executa principalmente o carvão importado, tornando-o vulnerável a altos preços e flutuações de mercado. 

com custos de CPP baseados em carvão doméstico em Uttar Pradesh estimado em ~ Rs. 5/kWh (o custo real pode ser maior, dada a dependência do carvão importado) e solar disponíveis a ~ Rs. 4.2/kWh, a mudança para a energia solar pode produzir economia de pelo menos ₹ 0,8/kWh. Para a fábrica de Renukoot da Hindalco, isso se traduz em economia anual de ₹ 5 bilhões - cerca de 4-6% da receita anual da fábrica. O encontro dessa mudança exigiria 1,8 GW de capacidade solar. No entanto, a política atual limita esses benefícios a projetos situados no Uttar Pradesh. Dado o modesto potencial solar do estado, isso pode resultar em baixos CUFs e uso ineficiente de ativos solares. Em vez de vincular subsídios à localização no estado, o governo deve se concentrar em permitir o acesso ao acesso aberto a partir de locais ideais para fortalecer sua posição como um hub industrial verde econômico.

Uttar Pradesh’s solar policy offers waivers on surcharges, wheeling, and transmission charges—making it attractive for third-party solar without requiring capital investment from industries. However, current policy limits these benefits to projects sited within Uttar Pradesh. Given the state’s modest solar potential, this can result in low CUFs and inefficient use of solar assets. Instead of tying subsidies to in-state siting, the government should focus on enabling open access RE sourcing from optimal locations to strengthen its position as a cost-efficient green industrial hub.

 

Aproveitando as renováveis ​​para acessar os mercados conscientes do clima

A descarbonização do setor de alumínio da Índia apresenta uma oportunidade technoeconômica significativa, principalmente devido a dois fatores-chave:

  • RE como a redução mais influente para o alumínio para alumínio para alumínio:: Approximately 80% das emissões Na produção de alumínio, vêm de CPPs baseados em carvão em cativeiro. Ao contrário de outras indústrias pesadas, como aço e cimento, que dependem de calor de alta temperatura, a produção de alumínio pode ser amplamente descarbonizada por meio de Re apenas. Isso torna a compra de fundições de alumínio na Índia mais competitiva do que em muitas outras regiões. Com a CBAM definida para implementação completa em 2026, as exportações de alumínio da Índia - sobre
  • Cost competitiveness: India has witnessed record-low tariffs for solar and solar-wind hybrid projects. This makes RE procurement for aluminium smelters in India more cost-competitive than in many other regions.

A shift to RE-powered aluminium can help companies navigate the EU Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM). With CBAM set for full implementation in 2026, India’s aluminium exports—about 0,7 mmtpa para a Europa - podem enfrentar um aumento significativo de custos. Esse impacto seria particularmente significativo para o setor de alumínio da Índia, dada a forte dependência de CPPs de carvão em cativeiro, que são classificados como emissões diretas sob a CBAM. Como resultado, os preços do alumínio podem aumentar até 30% para compradores europeus. A transição para ER pode garantir que o alumínio indiano permaneça competitivo na Europa, além de expandir sua pegada nos mercados consciente do clima. Nosso estudo avalia a capacidade solar que pode ser implantada no Modelo de Acesso Aberto para descarbonizar operações industriais em indústrias pesadas como aço, cimento e alumínio, abrangendo vários estados da Índia. 

Summing up: A business case for 20 GW solar—today

While the industrial decarbonisation landscape is often dominated by high-tech solutions planned for 2030 or beyond, this analysis highlights what can be done today—profitably and at scale. Our study assesses the solar capacity that can be viably deployed under the open access model to decarbonise industrial operations in heavy industries like steel, cement, and aluminium, spanning various states of India. 

  • A 20 GW Mercado Oportunidade: A demanda total por renováveis ​​de acesso aberto nos estados de produção superior dessas mercadorias é 9,4 GW para aço, 6,9 GW para cimento e 4,1 G para alumínio. O estudo concentra-se nos fornos DRI-AFE e Standalone em aço, que apresentam a maior oportunidade no setor de aço, pois eles podem substituir uma parte significativa da energia da grade. A adoção de renováveis ​​em cimento oferece economias substanciais, embora não tão altas quanto em aço, em média. Infelizmente, o alumínio permanece fortemente dependente exclusivamente de carvão em cativeiro, dificultando a competição de renováveis ​​de acesso aberto. Para o alumínio para a transição, será necessária uma abordagem regulatória pesada. A troca de produção atual para 20 GW solar pode reduzir até 29 MT CO2.
  • margens finas, grandes pagamentos: Uma das características distintas desses setores, que produzem mercadorias, é que eles operam com margens limitadas e um alto grau de Ciclicity em geração de receita. A resiliência a longo prazo é fundamental, exigindo que essas empresas navegassem em altos e baixos de mercado estrategicamente. Mesmo a economia marginal nos custos de eletricidade - de ₹ 1-2 por unidade - pode ter ganhos financeiros substanciais que podem ser reaproveitados para outros investimentos produtivos. Pressões competitivas na Índia Aço e cimento Os setores foram bem discutidos em pesquisas recentes de equidade, e a energia renovável pode fornecer algum grau de resistência.
  • States in focus: States like Odisha and Chhattisgarh, localizado nas regiões ricas em minerais da Índia, hospeda uma parcela significativa de indústrias pesadas. Suas políticas progressivas de aquisição de energia verde, que oferecem descontos em subsídios cruzados e várias outras cobranças, fortalecem o caso de negócios para compras renováveis ​​de terceiros e em cativeiro pelas indústrias. Tais políticas são prospectivas e podem posicionar essas regiões como potenciais hubs para aço verde e alumínio, desenvolvendo uma certa percepção da marca que pode atrair finanças internacionais e ações corporativas. Uma racionalização das taxas de acesso aberto à energia verde pode fornecer um alívio necessário para as indústrias sérias sobre a transição. Além disso, uma preocupação importante é o potencial

On the other hand, states like Karnataka, Rajasthan and West Bengal present a more challenging environment for open access due to fewer incentives for green energy procurement and various regulatory hurdles. A rationalisation of green energy open access charges could provide much-needed relief for industries serious about transitioning. Also, a key concern is the potential Eliminação de isenções de carga de transmissão, o que poderia enfatizar ainda mais a trajetória de crescimento dos mercados de acesso aberto renovável.   

  • jogando o jogo global: Reduzindo a intensidade do carbono de aço, cimento e alumínio pode desbloquear o acesso a novos mercados internacionais. Ele pode criar novas parcerias com clubes climáticos como Aço Responsável e o Iniciativa de administração de alumínio, bem como grupos de compras corporativas, como empresas de grandes tecnologias, setores automotivo e de aviação comprometidos com verdes de comodidades verdes. Além de abrir novos canais de receita, isso facilita a transferência de tecnologia, o acesso ao financiamento e o valor aprimorado da marca. Os principais motores como Kalyani Ferresta Aço e Cimento Shree estão em questão nos mercados de commodities indianas. Além disso, os esforços de descarbonização podem ajudar as indústrias a manter a competitividade em regiões que implementam mecanismos de tarifas de carbono, como a CBAM da Europa. A oportunidade emergente de combinar renováveis ​​com armazenamento para suprimentos industriais 24/7 - já em consideração em estados como

This chapter focuses on what is already feasible using standalone solar, without factoring in storage. The emerging opportunity of combining renewables with storage for 24/7 industrial supply—already under consideration in states like Gujarat - é explorada no próximo capítulo. 24/7 de RE for Industries

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Chapter 1: Mechanisms for RE procurement
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Chapter 3: Inching closer to 24/7 RE for industries
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