中国冶金报 中国钢铁新闻网

记者 刘加军 报路

 

　　“钢铁工业是我国二氧化碳排放的沉点行业，绿氢是推进流程工业低碳发展的关键，晋南钢铁发展模式实现了以氢能推进流程工业降碳的指标。” 11月18日至19日，第十四届全国人大常委会常务委员、中国科学院院士、中国科学技术大学堂长包信和在“钢—焦—化—氢+”一体化高质量发展示场会上指出。

　　“晋南钢铁集团（简称晋南钢铁）占有绿色钢铁、减碳化工、先进氢能、零碳物流四大支柱产业，最终将实现近零碳冈祗先行者的愿景指标。”晋南钢铁集团总裁张天福介绍，晋南钢铁独创“钢—焦—化—氢”绿色工艺技术流程，把焦炉煤气和转炉煤气经过一系列的净化、除杂、提纯后，先分离出LNG（液化天然气）和氢气，氢气一部门与转炉煤气出产化工产品乙二醇，一部门用于高炉氢冶金；LNG通过市场销售。

　　“该工艺可使吨钢副产品的经济效益提升10%，吨钢出产流程碳排放降低25%。」嘏天福说。

　　氢能是战术性新兴产业

　　“2023年7月份，氢能进入国度发展鼎新委产业结构激励类项目，氢能是用能终端实现绿色低碳转型的沉要载体，氢能产业是战术性新兴产业和未来产业沉点发展方向。”中国工程院院士，中国矿业大学教授彭苏萍指出。

　　从全球市场看，氢能方兴未艾。据统计，截至2022年底，全球共有727座在营加氢站，其中我国在营245座（建成358座）、日本164座、韩国168座、德国96座、美国54座。

　　彭苏萍介绍，我国供氢产业的社会投入强度显著提升，加氢站数量和规模持续增长，除西藏、青海、甘肃表，实现加氢站全覆盖。截至2022年底，实现三个“全球第一”，累计建成加氢站358座，绝对数量全球第一；新建成加氢站109座，增量全球第一；在营加氢站245座，位居全球第一。

　　此表，我国氢燃料电池汽车推广力度持续加大，沉型交通加快试点利用。2022年，依陀装燃料电池汽车示范城市群”等沉大示范项目，我国实现氢燃料电池汽车保有量新增3367辆，累计达12682辆，同比增长约36%。

　　在钢铁领域，晋南钢铁的氢能利用走在世界前列。一是投运氢能沉卡数量达全国之最，在营400辆，战术合作10000辆。二是建成加氢站加注量达世界之最，逐日加氢7000公斤。三是初创并成功工业化运行高炉氢冶金。

　　“晋南钢铁把握高炉风口喷吹氢的冶金新工艺，是行业内首家将纯氢气喷吹至1860立方米高炉的企业。」嘏天福介绍。

　　晋南钢铁发展了全领域氢气浓度的高炉氢冶金工艺研发，把握了高炉氢冶金的成套设备产业化技术。吨铁喷吹30立方米氢气可置换12公斤焦比，按铁水年产量750万吨核算一年可削减焦炭亏损9.1万吨、二氧化碳排放28万吨。

　　氢燃料沉卡等已经得到成熟利用——沉卡使用场景对动力/续航能力要求较高，氢能是代替柴油沉卡的更佳路线，氢燃料电池沉卡在矿山、煤炭、港口等固定运输专线拥有很好的利用远景；在机车领域，调车机车、铁路专用线机车、支线机车目前还都是内燃机车，与之相比，氢燃料电池车不用沉新架设取电网，在站场、港口、城市轨路交通等地存在肯定利用空间，燃料电池机车的代替使用可有效提高轨路交通运输的经济性，削减传染物及二氧化碳的排放。

　　“预计2050年中国氢能消费量将达8100万吨/年，其中绿氢6328万吨/年，氢能总产值达1.6万亿元人民币/年。”包信和分析。不外，当今国内表高于95%的氢气都是从化石能源造得，如煤气化造氢、天然气造氢、甲醇造氢、焦炉煤气造氢等，均排放大量二氧化碳。

　　“不外，氢能的未来在于绿氢。”他给出了一个绿色氢气价值的推算公式，即每公斤氢的价值估算（不蕴含氧气利用和碳价）=电价（元）×50 + 5元（设备折旧）+ 利润。

　　在政策方面，绿氢的发展更有未来。2023年11月7日，中央全面深入鼎新委员会第三次会议审议通过的《全面推动俏丽中国建设的定见》指出，持续深刻推动传染防治攻坚，以更高尺度打好蓝天、碧水、净土保卫战，持续改善生态环境质量。把绿色低碳发展作为解决生态环境问题的底子之策，积极稳妥推动“双碳”工作，推进社会经济全面绿色低碳转型。

　　今年7月份，中央全面深入鼎新委员会审议通过《推动能耗双控逐步转向碳排放双控定见》提出应对气象变动6项工作：一是对峙把减污降碳、协同增效，作为推进经济社会发展全面绿色转型的总抓手；二是积极稳妥推动“双碳”工作，落实好碳达峰碳中和的“1+N」佝策系统；三是稳妥有序地推动全国碳排放买卖市场建设；四是发展全方位深档次多角度的应对气象变动宣传遍及；五是推动落实《国度适应气象变动战术2035》；六是积极参加应对气象变动全球治理。

　　2022年3月份，我国氢能产业顶层设计《氢能产业发展中持久规划（2021—2035年）》正式出台，明确未来氢能产业发展三大战术定位：未来国度能源系统的沉要组成部门、用能终端实现绿色低碳发展的沉要载体、战术性新兴产业和未来产业沉点发展方向。2023年8月份，国度层面首个氢能全产业链尺度系统建设指南《氢能产业尺度系统建设指南（2023版）》出台，系统构建了氢能造、储、输、用全产业链尺度系统。

　　“强化碳达峰、碳中和指标工作落实情况查核已纳入中央生态环保督察领域。”生态环境部总司法照拂别涛强调。

　　全球正进入“氢2.0”时期

　　“氢能不易存储、液化成本高档难题限度了氢能远距离输送。目前，全球正进入‘氢2.0’时期，氢能产业向绿氨、绿色甲醇（氢的载体）等‘泛氢’能源方向发展。”彭苏萍以为。“氢1.0”是直接用氢的时期，“氢2.0”是氢造成化工产品进行利用的时期。目前，美国、日本、阿联酋、澳大利亚等国已将“氨”纳入其当局能源战术，凭据日本经济产业省颁布的数据，到2030年，日本的发电用燃猜中氢和氨将各占10%。中国作为传统合成氨出产大国，在绿氨出产和氨能利用方面在积极发力。彭苏萍以为，“氢经济 ”与“甲醇经济” 是能源革命的沉要组成部门，诺贝尔化学奖获得者乔治·奥拉提出“甲醇经济”，消纳吸收二氧化碳，耦合可再生能源与化工，构建绿色化工系统。

　　通过风能、太阳能等可再生电能电解水造氢，与捕集的二氧化碳合成可造备绿色甲醇，一方面可解决间歇机能源的规；⒛芎偷鞣，可规；煽稍偕茉，另一方面也可解决氢能造备、贮存和运输的安全性和成本问题。在政策支持方面，工信部颁布的《“十四五”工业绿色发展规划》中，初次将甲醇汽车列入绿色产品，绿色甲醇被列入绿色低碳技术推广利用工程。据悉，我国绿色甲醇技术在向规；⒄。2020年千吨级规模的太阳燃料合成示范项目在甘肃兰州得到成功；2023年鲁西集团年产5000吨的二氧化碳加氢造甲醇中试装置一次开车成功。此表，绿氨作为绿氢的载体，比氢的储运拥有显著优势，预计未来绿氨有望在全球发展大规模买卖和运输。 “绿氨是一种零碳排放燃料，能够用于火电厂燃料、船用燃料、氨燃料电池等。2021年12月10日，国内首家‘氨—氢能源沉大产业创新平台’在内江成立。”彭苏萍介绍。

　　在“氢2.0”时期，晋南钢铁也走在前列。一是晋南钢铁与复旦大学合作建玉成国当先超低能耗绿氢中试线，电解水造绿氢全国能耗最低。二是建成1300兆瓦光伏电站，是山西省最大的单体光伏电站，占有绿电优势。三是用全国独有的日本高化学专利技术出产乙二醇，且规模当先，年产量为45万吨，年减碳超136万吨。

　　除了绿氨、乙二醇等化工固碳，乙醇的工艺也越来越受到器沉。

　　来自中科院大连物化所的一项工艺批注：目前尾气由企业自用，重要是用作发电和燃料，使用效能较低；而选取钢化联产造备无水乙醇的技术路线能够有效提高项主张经济效益、削减二氧化碳排放。利用该工艺已经投产的某项目是利用焦化尾气经纯氧转化、PSA（变压吸附）提氢、深冷分离、DMTE（甲醇为原料造备无水乙醇）技术造取无水乙醇。该项目投资14亿元，2022年12月份建成投产，年销售收入达14亿元，年均利润5亿元。 “与发电相比，用焦炉尾气造备乙醇可削减二氧化碳排放19万吨/年。”该物化所的一位技术人员介绍。他举例说，年产20万吨乙醇装置（该装置亏损焦炉煤气当量3.68亿尺度立方米/年）用于发电产值为2.67亿元，利润为0.8亿元；用于联产乙醇产值为13亿元，利润为5亿元。

　　若何规划未来氢能产业发展？彭苏萍以为，“区域为主”两全发展、“大基地”规；ⅰⅰ跋攘⒑笃啤敝鸩酱娼俏蠢词昕稍偕夥⒄沟某烈氐，最终实现氢能甚至整个能源系统的跨区域、跨品类两全规划、协调发展。在各区域中，目前及未来一段功夫西北、华北地域本地利用需要旺盛，成为装机规模最大的区域，其次为华东和华南地域。

　　“可再生氢初期仍难以齐全独立满足需要，工业副产氢可阐扬沉要过渡和支持作用，技术成本降落将逐步推动可再生氢成主流。」嘏天福以为。

　　总之，氢能的发展将遵循需要拉动供给的通常法规，其供需格局演变受产业布局演变、技术经济进取、安全保险约束、资源两全优化等多成分驱动。而在钢铁领域，晋南钢铁的“钢—焦—化—氢+”模式已经成为业内专家一致以为应推广的绿色低碳发展模式。