近期，氫能在我國(guó)工業(yè)化利用領(lǐng)域邁入了實(shí)質(zhì)性的階段。

在“碳中和成功實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵：氫能在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用”這篇文章中，我們說(shuō)在碳中和背景下，氫能在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展迎來(lái)了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。

鋼鐵是工業(yè)碳排放大戶(hù)，從全球統(tǒng)計(jì)來(lái)看，鋼鐵工業(yè)碳排放占全球排放的5%左右，約占工業(yè)領(lǐng)域碳排放的15-20%，僅僅低于化工行業(yè)。鋼鐵行業(yè)不僅碳排放量大而且減排困難，如何解決鋼鐵行業(yè)的碳排放也是各個(gè)國(guó)家面臨的難題。

鋼鐵行業(yè)的減排任務(wù)十分艱巨，冶金技術(shù)的選擇對(duì)降低碳排放至關(guān)重要。爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，意味著未來(lái)碳排放量比目前還要降低90%，如果沒(méi)有冶金上的技術(shù)革命，鋼鐵行業(yè)大幅削減碳排放將是一句空話(huà)。

目前，鋼鐵行業(yè)的碳排放已經(jīng)找到了解決的“金鑰匙”，那就是氫能。近二十年來(lái)，世界其他產(chǎn)鋼大國(guó)已經(jīng)進(jìn)行了一系列“氫能冶金”方面的探索，如瑞典鋼鐵HYBRIT項(xiàng)目、德國(guó)蒂森克虜伯高爐噴氫項(xiàng)目、日本COURSE50技術(shù)、韓國(guó)的全氫高爐等，但都還未進(jìn)入工業(yè)化實(shí)施。

全球首例氫能源開(kāi)發(fā)和利用工程落戶(hù)中國(guó)

全球鋼鐵生產(chǎn)中75%采用高爐工藝，在傳統(tǒng)的“長(zhǎng)流程”生產(chǎn)方式中，都是用焦炭還原鐵礦石，還原過(guò)程產(chǎn)生的碳排放占到鋼鐵生產(chǎn)碳排放總量的90%。目前，以氫代碳已經(jīng)成為低碳冶金的新路線(xiàn)。氫冶金的主要矛盾在于氫能的成本，如何找到低成本可用的“氫能”，才是氫能冶金的關(guān)鍵。

按照目前的技術(shù)水平，光伏、風(fēng)電、核電等可再生能源發(fā)電直接用于制氫冶金，則成本太高，其價(jià)格是煤制氫成本的兩倍以上(煤制氫成本約為15-16元/kg，電解水制氫成本達(dá)30元/kg以上)，其中電價(jià)會(huì)占到制氫成本的70%以上，完全無(wú)法供應(yīng)8-9億噸鋼鐵的產(chǎn)量。

據(jù)2018年氫能源研究報(bào)告統(tǒng)計(jì)，我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)氫氣約800萬(wàn)噸以上(合880億立方)，如果能深挖這部分氫能的利用價(jià)值，那么用于氫冶金的資源還是非常豐富的。

近日，經(jīng)過(guò)招標(biāo)比選和公示，中冶京誠(chéng)牽頭成立的“中冶京誠(chéng)-唐鋼國(guó)際”聯(lián)合體以第一名的成績(jī)被確定為河鋼氫能源開(kāi)發(fā)和利用工程示范項(xiàng)目工廠(chǎng)設(shè)計(jì)的中標(biāo)單位。

河鋼氫能源開(kāi)發(fā)和利用工程示范項(xiàng)目是富氫氣體直接還原示范工程，預(yù)計(jì)2020-2021建成。

該項(xiàng)目從分布式綠色能源利用、低成本制氫、氣體凈化、氫氣直接還原、二氧化碳脫除和深加工、水處理等全流程和全過(guò)程進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)。這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，用氫能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的碳能源，將大幅降低制造生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放問(wèn)題。

中冶京誠(chéng)一直致力于低碳冶金的研究，并提出了氫冶金分兩步走：第一步實(shí)現(xiàn)富氫冶金，第二步實(shí)現(xiàn)“全氫”冶金。

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