瑞典鋼鐵公司SSAB碳中和發(fā)展之路

 

1、原料端

 

回收廢鋼并不能夠滿足日益增長的鋼鐵需求，依賴鐵礦石的長流程制鋼仍需尋求突破口從而減少二氧化碳排放。LKAB，世界最大的鐵礦石生產(chǎn)商，將氫氣還原鐵礦石（海綿鐵）。為保證冶煉球團(tuán)過程的綠色化，LKAB現(xiàn)階段試驗將化石燃料替換成生物原油，同時也在Lulea試驗田嘗試其他熱源科技，其中就包括由Vatenfall提供的氫能發(fā)電源。如果LKAB實現(xiàn)海綿鐵的全生產(chǎn)覆蓋，那么將是突破無化石鋼鐵最重要的一步。

 

2、冶煉過程 - 非化石電能是重點

 

從全球來看，利用煤炭和焦炭作為原料和燃料的高爐煉鐵是目前大部分鋼廠所采用的方式，大約占鋼材生產(chǎn)的65%-70%，歐洲高爐煉鐵占比在60%-65%。因此SSAB向高爐中輸入氫氣作為還原劑，將煉出的海綿鐵用于回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)粗鋼。由此，冶煉過程中產(chǎn)出的氣體將是對大氣無污染的水蒸氣。

 

其中，氫氣的來源是電解水，要實現(xiàn)全流程零碳，所需電能依舊同樣要為綠色電能，Vattenfall, 歐洲最大的熱能和電能零售商，利用風(fēng)力發(fā)電制氫并將其作為目前發(fā)電的主流方式。

 

制氫面臨的挑戰(zhàn)

 

如上文所述，電解水主要制氫形式，在電費如此居高不下的情形下，如何保證綠色產(chǎn)電的同時控制成本是制氫面臨的挑戰(zhàn)。

 

歐洲可再生能源和天然氣發(fā)電的比重較高且發(fā)展較為先進(jìn)，其中24%的電力依靠可再生能源，19%依賴天然氣發(fā)電。但是利用天然氣發(fā)電似乎并不可取，除了全球疫情沖擊后天然氣價格上漲外，俄烏沖突后天然氣運輸受阻，‘天溪2號’合作項目的叫停，電費價格隨之上漲，最終導(dǎo)致制氫成本大幅上升，預(yù)計可能會持續(xù)到2024年。

 

與此同時，在《歐洲氣候法》2050年實現(xiàn)40%可再生能源發(fā)電的壓力下，進(jìn)一步加大風(fēng)力發(fā)電的力度迫在眉睫。但是由于風(fēng)力的不穩(wěn)定性，難儲存和時變性等的特點，制氫可能會在風(fēng)力不足時受到影響。

 

如何儲存氫氣

 

為應(yīng)對風(fēng)力發(fā)電的不確定等問題，HYBRIT決定在Svartöberget投資SEK 2.5億（0.26億美元）建造了全球首個氫能倉儲基地 ，利用LRC技術(shù)（Lined Rock Cavern）鑄造了具有特殊封層效果的墻面來儲藏氫氣，并計劃在2022年到2024年啟動使用。此項決定不光能在大風(fēng)天將氫氣大量儲存，同時也能預(yù)防風(fēng)力不足所致的氫氣短缺，畢竟2021年，歐盟就曾由于風(fēng)力不足導(dǎo)致發(fā)電量出現(xiàn)了首次下降。

 

行業(yè)對標(biāo) - 蒂森克虜伯H2Stahl項目

 

在聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)事務(wù)和氣候行動部資金的扶持下創(chuàng)建的H2Stahl實驗室使蒂森克虜伯在2019年11月成為全球第一個向高爐中吹入氫氣的企業(yè)。與SSAB豎爐輸氫制鋼目的不同，H2Stahl旨在研究高爐輸氫對產(chǎn)鋼的影響，總體目標(biāo)是建立氫氣作為橋接技術(shù)的使用以減少二氧化碳的使用。預(yù)計在2050年實現(xiàn)氣候中性戰(zhàn)略。 內(nèi).容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com