中国国际工程咨询有限公司高级工程师张建红: 钢铁企业发展氢能产业,急不得也缓不得
□杨丽 钢铁行业是我国的能源消费大户,其二氧化碳排放量约占全国排放总量的15%。“双碳”背景下,钢铁企业面临巨大的减排压力。氢能源作为清洁、高效、可持续的“无碳”能源,与钢铁企业资源、环境和持续发展的诉求不谋而合。“以氢代碳”既是当前低碳发展、能源变革的重要方向,也是钢铁行业绿色低碳、高质量发展的主要出路。中国国际工程咨询有限公司高级工程师、中国技术经济学会环境技术经济分会理事张建红认为,钢铁企业发展氢能产业,急不得也缓不得。 为实现“双碳”目标,我国钢铁企业积极参与研究和开发氢冶金技术,相继有企业已经建成或即将建设氢冶金示范工程,但氢冶金工艺目前在国内仍未实现大规模应用,无论在理论还是实践方面都还处于起步阶段,目前主要存在两大制约因素。 一是技术尚不成熟。国内外已有试验经验表明,全氢直接还原技术存在客观障碍,也存在技术和经济上的挑战,暂无法实现。氢冶金技术方面,需要攻克在更大容积的竖炉中开展全氢还原技术,才能实现规模化、高效率的生产。 二是氢冶金的成本高。目前,我国大多数高炉的燃料比在530~540公斤/吨,按单位燃料价1.8元/公斤,则传统高炉的燃料成本在954~972元/吨。据测算,焦炉煤气制氢的综合成本在9~15元/公斤。那么,全氢气炼铁的燃料成本约1400元/吨,氢冶金的成本远高于传统的高炉—转炉长流程工艺。 针对钢铁领域,今年2月,工信部、国家发改委、生态环境部联合发布《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》,提出将制定氢冶金行动方案,加快推进低碳冶炼技术研发应用。到2025年,钢铁行业研发投入强度力争达到1.5%,氢冶金、低碳冶金、洁净钢冶炼等先进工艺技术取得突破进展。 张建红认为,我国钢铁企业发展氢能产业“急不得也缓不得”。“急不得”是指不急于投资,尤其是在技术尚不成熟的氢冶金赛道,钢铁企业要结合自身资源禀赋条件和技术优势,加大研发投入,蓄势待发,不急于投资建设。当前,无论技术成熟度还是经济可行性,国内还不具备大规模发展气基竖炉的条件,短期内国内仍以长流程为主,高炉富氢碳循环技术是国内钢厂减少碳排放的可行方案,预计2030年左右,可能会迎来高炉富氢碳循环技术改造的高峰期;对具备电力、煤炭资源优势的企业可先行先试开发气基竖炉工艺,为今后国内大规模推广积累技术、人才等经验。未来,随着可用废钢增加、电弧炉占比提升、绿电和绿氢成本更有优势,全氢冶金将迎来较大的发展空间。“缓不得”是指要加快加大氢能重卡的规模化应用。据了解,钢铁物流污染物排放占据钢铁产业链约30%的污染物排放总量,绿色运输成为钢铁行业实现低碳减排目标的重点。钢铁企业物流量大,每个钢厂都有大量汽油车和柴油车,而柴油车对环境的影响是长期存在的突出问题。据统计,柴油货车保有量虽然只占全国汽车总量的7.9%,但其一氧化碳、碳氧化合物、氮氧化物、颗粒物的排放量却分别占汽车排放总量的10%、18.8%、60%、84.6%以上。此外,钢铁企业物流还分布在港口、码头、工业园区等区域,如曹妃甸港、黄骅港、连云港、张家港、青岛港都是重化工聚集地区,重型柴油车密集。用氢能重卡逐渐替代传统的燃油重卡已经逐渐成为钢铁行业共识,因此钢铁企业应不断加大氢能重卡的投运,加快布局加氢站网络,为我国钢铁行业和区域经济社会绿色低碳发展作出应有的贡献。 |