在全球應(yīng)對(duì)氣候變化形勢(shì)下，主要國(guó)家或經(jīng)濟(jì)體制定了碳減排目標(biāo)，鋼鐵企業(yè)紛紛進(jìn)行減碳技術(shù)研究，以應(yīng)對(duì)已經(jīng)到來的碳減排挑戰(zhàn)。歐洲和日本鋼鐵行業(yè)正積極開發(fā)氫還原煉鐵工藝技術(shù)并建設(shè)示范工廠，這些技術(shù)有助于實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)二氧化碳零排放。
日本三菱重工業(yè)公司與奧地利奧鋼聯(lián)集團(tuán)合作，計(jì)劃在2021年初在奧鋼聯(lián)廠區(qū)建成一個(gè)氫還原煉鐵示范工廠，主要由三菱重工英國(guó)分公司托管，計(jì)劃在年內(nèi)開始試運(yùn)行。該氫還原煉鐵示范工廠采用直接還原鐵（DRI）工藝，與傳統(tǒng)高爐相比，DRI熔融爐產(chǎn)量略小，但投資額不到高爐的一半。如果DRI熔融爐要實(shí)現(xiàn)與高爐相同的成本競(jìng)爭(zhēng)力，低成本的氫原料就是關(guān)鍵。
據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省估算，目前氫氣的流通價(jià)格為每標(biāo)準(zhǔn)立方米（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積）100日元左右。日本政府的目標(biāo)是通過大規(guī)模生產(chǎn)，到2030年將氫價(jià)降至每標(biāo)準(zhǔn)立方米30日元，但也有大型鋼鐵企業(yè)的高管認(rèn)為，要想在鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)氫基DRI的普及生產(chǎn)，氫氣價(jià)格必須降至每標(biāo)準(zhǔn)立方米10日元以下。
日本制鐵計(jì)劃在2021年3月之前，制定二氧化碳減排中長(zhǎng)期戰(zhàn)略計(jì)劃。據(jù)悉，該公司實(shí)現(xiàn)碳中和的途徑之一是開發(fā)一種在生鐵生產(chǎn)中用氫氣代替煤炭的技術(shù)。這是由于用電爐取代現(xiàn)有高爐生產(chǎn)是無利可圖的，據(jù)估計(jì)，在日本所有高爐中引進(jìn)氫冶煉技術(shù)每年將需要大約750萬噸氫氣。未來，日本制鐵可能會(huì)在鋼鐵生產(chǎn)脫碳方面加強(qiáng)與JFE鋼鐵公司和神戶制鋼等日本主要鋼鐵生產(chǎn)商的合作。
作為全球領(lǐng)先的冶金設(shè)備供應(yīng)商，德國(guó)西馬克正在與意大利達(dá)涅利合作，聯(lián)合開發(fā)氫基煉鐵工藝；安賽樂米塔爾計(jì)劃2021年在德國(guó)建設(shè)氫還原煉鐵示范工廠；德國(guó)蒂森克虜伯和薩爾茨吉特等公司則在積極投資推進(jìn)氫冶金項(xiàng)目。
蒂森克虜伯、德國(guó)最大的天然氣管道運(yùn)營(yíng)商OGE以及挪威國(guó)家石油公司Equinor在今年1月中旬完成了基于氫氣技術(shù)的H2morrow項(xiàng)目的聯(lián)合可行性研究。該可行性研究始于2019年10月，包括在無法提供足夠數(shù)量的其他類型氫氣，尤其是綠色氫氣的情況下，將首先向蒂森克虜伯杜伊斯堡工廠供應(yīng)藍(lán)色氫氣，以期在中短期內(nèi)通過氣候中性方式生產(chǎn)鋼鐵產(chǎn)品，從而顯著降低二氧化碳排放。可行性研究的結(jié)論是，最早將于2027年建立整個(gè)項(xiàng)目的價(jià)值鏈。該可行性研究還確定了制氫工廠的三個(gè)潛在地點(diǎn)：一個(gè)位于荷蘭埃姆沙文沿岸，另外兩個(gè)位于德國(guó)北海岸。
另外，蒂森克虜伯已經(jīng)完成了向杜伊斯堡工廠9號(hào)高爐28個(gè)風(fēng)口之一注入氫氣的測(cè)試，目的是減少冶金煤的使用，到2030年將二氧化碳排放量減少30%。該試驗(yàn)項(xiàng)目是由德國(guó)北萊茵-威斯特法倫州政府發(fā)起的IN4CLIMATE.NRW計(jì)劃資助的，并得到了BFI研究所的科學(xué)支持。基于第一階段成功試驗(yàn)結(jié)果，蒂森克虜伯將在2022年開始的該項(xiàng)目第二階段中向所有28個(gè)風(fēng)口注入氫氣。該計(jì)劃完成后，蒂森克虜伯將在杜伊斯堡開始建設(shè)年產(chǎn)能120萬噸的氫基直接還原鐵廠，并將全部使用綠色氫氣運(yùn)行，預(yù)計(jì)將于2025年完成。
歐盟曾于2020年7月宣布，計(jì)劃到2050年向氫產(chǎn)業(yè)投資4700億歐元。這項(xiàng)投資計(jì)劃將使歐洲鋼鐵行業(yè)在氫還原煉鐵工藝技術(shù)開發(fā)和工廠建設(shè)方面得到有力的支持，歐洲地區(qū)也有望逐漸成為全球氫產(chǎn)業(yè)的中心。
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