登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
短中长期阶段亟待突破的关键技术
为实现欧盟“碳中和大陆”的目标,各种政策密集出台,欧洲主要钢企均提出了目标和行动计划。目前正在研发或已达到商业成熟级别的主要技术有:瑞典钢铁(SSAB)的HYBRIT技术(突破性氢能炼铁技术)、塔塔钢铁的Hlsarna技术(直接利用煤粉和粉矿的熔融还原技术)、奥钢联的HYFOR技术(氢基粉矿还原技术)和H2FUTURE项目(用可再生能源发电以制造“绿色氢”)、安赛乐米塔尔的智能碳和直接还原铁(DRI)技术、意大利Tenova(特诺恩集团)的HYL/ENERGIRON-ZR直接还原铁技术、蒂森克虏伯的Carbon2Chem碳捕捉技术。此外,欧盟正在推进的项目还有IGAR、PEM和STEPWISE、Steelanol、FReSMe、Everest(碳捕集、存储项目)等。
上述这些技术,可分为两个主要的技术路线,即“智能碳使用”和“碳直接避免”。欧洲钢铁业普遍认为,这两条技术路线最终都能实现碳中和的目标,而采用“碳直接避免”的技术路线,碳减排的效率是“智能碳使用”技术路线的4倍。如果用“绿色氢”替代碳进行直接还原,可实现近乎100%的碳减排。考虑到转型期间的成本问题,在2030年前,“碳直接避免”很难完全达到商业化运营条件,而“智能碳使用”则会在2030年前发挥效果,以支撑欧盟到2030年减少55%温室气体排放量(与1990年水平相比)的目标。
这些技术突破的进展状态差异较大。基于两条技术路线,根据商业化成熟度的3个阶段(即短中期、中期、长期阶段),再结合“碳基冶金”“电力基冶金”“氢基冶金”三元维度,可将这些技术归纳如下:
在短中期阶段,需要突破的关键技术可分为以下4个方面:
一是PI过程集成方向,包括高炉脱碳煤气的回收利用、高炉和连铸的二氧化碳捕集、混煤或混焦装煤、生物质燃料替代高炉喷煤、高炉喷吹纯氢或富氢气体、天然气直接还原、利用现有钢铁厂气体熔炼废钢等技术。
二是“碳直接避免”方向,包括氢基直接还原+电弧炉技术。
三是碳捕集与利用方向,包括用钢厂排放的气体制造甲醇、乙醇、聚合物的原料,利用残渣进行矿物碳化等。
四是辅助工艺方向,包括碱性水电解(AEL)、质子交换膜电解(PEMEL)、吸附强化水煤气变换(SEWGS)等制氢技术和真空变压吸附、胺洗涤、甲醇洗涤、低温分离等碳捕捉技术。
短中期阶段的商业化成熟目标是:到2030年,二氧化碳减排目标为40%(相比于1990年的水平);用天然气基的DR—EAF(直接还原炉-电炉)工艺替代部分高炉—转炉的传统工艺;从传统高炉冶炼方案切换到各种改进型的高炉冶炼方案;用生物质燃料替代部分高炉喷煤。到2030年,78%的高炉—转炉工艺将转型为新的技术。
在中期阶段,需要突破的关键技术可分为以下4个方面:
一是“碳直接避免”方向,包括电解沉积(碱性溶液)技术。
二是PI过程集成方向,包括先进煤基熔融还原技术。
三是碳捕集与利用方向,包括微藻技术、直接矿物碳化(原生矿物)技术、单级二甲醚合成技术、氢强化甲烷合成技术、环状碳酸盐合成技术、RWGS-干法重整技术等。
四是辅助工艺方向,包括SOEC/高温蒸汽电解(HTE)、氢气和固体碳的天然气热解转化(焦炭床反应器)等制氢技术和利用固体吸附剂的碳捕捉技术。
中期阶段的商业化成熟目标是:用天然气或氢基DR-EAF装置进一步替代部分高炉—转炉装置,逐步提高直接还原工艺的氢含量,进一步利用生物质燃料和碳捕获、利用与封存技术。
在长期阶段,需要突破的关键技术可分为以下3个方面:
一是“碳直接避免”方向,包括氢等离子体熔融还原技术、氧化铁熔融电解/热电解技术。
二是碳捕集与利用方向,包括不同生物发酵工艺、二氧化碳电解与生物反应器(人工光合作用)组合、电化学二氧化碳还原/转化、光化学二氧化碳还原等技术。
三是辅助工艺方向,包括太阳能光催化分解水技术。
长期阶段的商业化成熟目标实现后,温室气体排放量将比1990年减少80%~95%。
欧盟钢企的“氢探索”
对这些重大技术,欧洲各钢厂分别制订了自己的计划时间表。目前公开发布的信息有:
瑞典钢铁:2020年8月31日,HYBRIT中试工厂投运;2025年,建立一个HYBRIT示范工厂;2026年,Oxelösund高炉改造完成;2030年~2040年,全部高炉改造完成;2045年完全实现无化石钢铁制造。
奥钢联:2019年11月,H2FUTURE“绿色氢”中试工厂投运;2020年底,HYFOR中试机组投运。
安赛乐米塔尔:2020年,SIDERWIN直接电解铁矿石中试线投产;氢基DRI示范工厂正处于设计和融资阶段,最初年产能为10万吨海绵铁;2022年,Carbalyst®(Steelanol)示范工厂投运,用高炉废气制造生物乙醇;2021年,3D(DMXTM)示范工厂投运,为碳捕获试点项目。
塔塔钢铁:2018年,HIsarna开始工业试验;2027年,Athos项目实现碳减排100万吨,将排放气体加工成化工原料;2030年,Everest项目(碳捕集、存储项目)实现碳减排300万吨;2030年,在荷兰建立年产100万吨~150万吨的工业级示范线。
蒂森克虏伯:2019年11月11日,德国杜伊斯堡9号高炉注入氢气试验;2022年,氢气试验扩大到所有28个风口;2025年,第一座DRI(直接还原铁)工厂投运,年产能40万吨;2030年,氢基DRI年产能增加至300万吨。
萨尔茨吉特钢铁公司(Salzgitter):2020年第四季度,高温电解槽(HTE)投运,风力发电厂投运;2020年底开始推出绿色钢铁产品;2021年3月,氢基DRI200万吨示范线完成可行性论证。
在上述关键技术实现突破的同时,工艺路线也将完成重大转型。随着氢基冶金技术的成熟、“绿色氢”成本的降低、资源保证能力的提高,欧盟钢铁行业将逐步从传统的碳基冶炼工艺路线、废钢电弧炉工艺,经由碳基直接还原DRI+电弧炉工艺、天然气基直接还原DRI+电弧炉工艺,向氢注入高炉替代碳还原工艺、氢基直接还原DRI+绿色电力基电弧炉工艺、绿色电基电解铁矿石等方向完成转型。
要实现碳中和的最终目标,除了冶金技术本身的突破外,还要关注循环经济的创新,主要包括以下5个方面:
一是回收和再利用。将钢铁冶炼过程中的废弃物和副产品作为其他有价值产品的原料。
二是寿命延长。延长产品和资产的寿命,加强维护、升级和维修,以及逆向物流、产品回收和再制造。
三是共享和服务模式。通过“使用付费模式”提供服务,并利用共享和租赁平台最大限度地利用产品和资产。
四是循环设计。在设计产品时,尽可能地选择低碳材料,并在整个生命周期中尽量减少资源使用。
五是数字平台。通过将物理服务与在线服务进行整合,实现非物质化,并通过物联网优化最大化地使用资源。
欧盟钢企的“氢延伸”
实现氢基冶金的前提条件是获得资源有保障、成本合理化的“绿色氢”。因此,“绿色氢”产业链的发展关乎到欧盟钢铁行业能否在2050年实现碳中和目标。欧盟委员会设定的目标是到2024年将绿色制氢设施电解槽产能扩大到6000兆瓦,可生产100万立方米“绿色氢”;到2030年电解槽产能达到40000兆瓦,可生产1000万立方米“绿色氢”。目前世界主要地区已明确计划的电解法制造氢的项目,欧洲占的比例最大。“绿色氢”的主要应用领域包括工业制造、车辆运输和电力行业,到2050年工业用“绿色氢”电解槽产能将达到80万兆瓦左右,车辆运输行业在70万兆瓦左右,电力能源行业在50万兆瓦左右。氢气采用管网方式传输具备优势,每传输1千瓦/1000公里,以管网气体形式的投资成本为9欧元~11欧元(以电力形式的投资成本为230欧元)。最理想的情况下,“绿色氢”制造成本为0.3美元/千克。
因此,欧洲主要钢厂在推动冶金技术进步的同时,也在向“绿色氢”制造产业链拓展。比如,萨尔茨吉特钢铁公司建设风电和氢气电解工厂,并配备2.2兆瓦的质子交换膜(PEM)电解装置(西门子天然气电力公司制造); 蒂森克虏伯扩大电解制氢产能;奥钢联全球最大的电解槽投入运行,其在Linz(奥地利林茨)钢厂的大型PEM电解系统,容量为6兆瓦,可生产1200立方米的“绿色氢”;塔塔钢铁正在荷兰阿姆斯特丹港推进H2ermes项目,预计氢产能在1.5万立方米左右。
在未来的氢基冶金工艺路线上,直接还原铁(DRI)工艺将扮演重要角色。2019年,全球DRI产量超过1.08亿吨,较2018年增长7.3%,连续第4年创新高。相关的技术和设备供应商有达涅利、意大利Tenova。双方共同设计和建造了天然气基的直接还原工厂。
不过,“绿色氢”不是免费的午餐,氢冶炼的成本肯定会高于传统工艺。在冶金技术实现突破的同时,为了支撑气候目标的达成并保护其钢铁行业,欧盟很可能于2021年~2022年左右实施碳边境税。习近平主席今年9月份宣布,争取在2060年前实现碳中和。在实现碳中和的历史大背景下,中国钢铁行业也正面临挑战和机遇,要力争在新的一轮冶金技术革命中占领先机,形成差异化优势,并通过领先的技术突破贸易壁垒。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
第四章nbsp;天然气行业发展本章作者nbsp;杨永明(中能传媒能源安全新战略研究院)一天然气供需01天然气表观消费同比增长8%国家发展改革委数据显示,2024年,全国天然气表观消费量4260.5亿立方米,同比增长8%。随着稳经济政策及接续措施加快推进并落地生效,国内经济持续呈现复苏向好态势。各个领域的用
6月25日,山西省能源局、国家能源局山西监管办公印发《分布式光伏发电开发建设管理实施细则(试行)》。该细则将于2025年8月1日起施行,有效期两年。根据实施细则,山西省的分布式光伏发电上网模式包括全额上网、全部自发自用、自发自用余电上网三种。其中:一般工商业分布式光伏可选择全部自发自用或
北极星售电网获悉,6月25日,山西省能源局、国家能源局山西监管办公室发布关于印发《分布式光伏发电开发建设管理实施细则(试行)》的通知。文件明确,分布式光伏发电上网模式包括全额上网、全部自发自用、自发自用余电上网三种。自然人户用、非自然人户用分布式光伏可选择全额上网、全部自发自用或者
6月24日,在福州高新区南屿镇的流洲安置房B区项目建设工地,工人忙着做好光伏组件上墙准备工作。该项目的商业体建筑在建设中采用了建筑光伏一体化(BIPV)光伏外墙技术,是福建省首个应用该技术的项目。该光伏系统在商业运营后,预计年发电量可达6.24万千瓦时,有效降低建筑能耗,助力碳达峰、碳中和。作
国家主席习近平在第75届联合国大会上宣布“中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。“双碳”目标为氢能产业高质量发展提供了根本遵循。2022年3月,国家发改委、国家能源局印发《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》,要求逐步推动构建清洁化、低碳化、低成本的
为贯彻落实《国家标准化发展纲要》《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》《加快构建碳排放双控制度体系工作方案》《关于加快推动制造业绿色化发展的指导意见》,深化工业和信息化绿色低碳标准化工作,健全完善绿色低碳标准体系,支撑工业和信息化绿色低碳转型升级,工业和信息化部近日印发《关于
近日,福布斯中国发布“2024-2025福布斯中国可持续发展工业企业系列评选”榜单,TCL中环凭借其在绿色制造、技术创新及可持续发展的卓越实践,继2022年上榜后再度获此殊荣。本次评选从“可持续发展管理体系、转型技术创新,可持续发展实践、长期经济增长”四个维度出发,旨在探索中国工业可持续发展领域
从电价不断上涨、到能源转型战略规划,越南电力领域的每条新的政策,似乎都预示着一个新的储能市场即将爆发!6月26日,2025越南国际电池储能与新能源供应链合作大会开幕,作为合作单位之一,惠州德赛电池全球业务副总裁胡国飞在论坛发言指出,“越南作为东南亚经济增长的亮点,正迎来能源结构升级的关
今天是香港回归祖国28周年纪念日,中广核大亚湾核电站已持续对港供电31年,截至2025年4月29日,累计供电超3200亿度,31年来,大亚湾核电站平均每年为香港供电超过100亿度,占香港总用电量的四分之一,为满足香港电力供应,改善能源结构发挥了积极作用。改革开放的标志性工程肩负我国“核电起步”的历史
高考志愿填报已经进入了最后冲刺阶段!选对方向和考高分同等重要,面对众多院校和海量专业,很多考生和家长还是一头雾水,将来想进电力企业,高考志愿应该填报哪些院校和专业?作为过来人,头条君精编填报干货,助你精准匹配理想院校!头条君首先向大家安利电气工程专业!电气专业“永不过时”国家大力
6月23日,海博思创与欧洲大型储能项目开发商Repono正式达成战略合作,双方将在2027年前共同推进总规模达1.4GWh的电网级储能项目落地,进一步加速欧洲能源转型步伐,助力构建韧性强、可持续的绿色能源体系。此次战略合作是中欧储能产业合作的典范。Repono将充分发挥其在项目开发、选址、电网接入及许可
北极星氢能网获悉,近日,中船集团第七一八研究所旗下中船(邯郸)派瑞氢能科技有限公司(简称“派瑞氢能”)自主生产的首套“电解CO2转化集成装置”已顺利向客户完成交付,该成果标志着派瑞氢能在二氧化碳电化学资源化利用领域取得重大技术突破,为工业端碳减排提供全新解决方案。该装置采用派瑞氢能
国家主席习近平在第75届联合国大会上宣布“中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。“双碳”目标为氢能产业高质量发展提供了根本遵循。2022年3月,国家发改委、国家能源局印发《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》,要求逐步推动构建清洁化、低碳化、低成本的
当前,氢能已成为世界各国推动能源转型、培育经济增长点以及促进可持续发展的重要战略选择。我国高度重视氢能产业的发展,出台《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》明确氢的能源属性,2024年政府工作报告将氢能纳入前沿新兴产业,《能源法》赋予氢能法定能源地位,国家设立万亿级创业投资引导基
实现碳达峰碳中和,是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动经济社会高质量发展的内在要求。近年来,公司认真落实陕煤集团“保碳、去碳、减碳、固碳、易碳”的“五碳”发展战略规划,将新发展理念融入推动高质量发展之中,积极布局“双碳”新赛道,竭力跳出“唯煤”舒适圈,勾勒出了一幅“立足煤、延伸
6月30日,无锡市人民政府发布无锡市零碳园区建设三年行动方案(2025—2027年)的通知,通知指出,依托国网无锡供电公司,建立无锡市虚拟电厂管理中心,完善虚拟电厂运营管理制度,统筹市级、区级虚拟电厂和公共建筑、充(换)电设施、数据中心等具体场景虚拟电厂建设工作,逐步推进新型储能、分布式光
政策助力虚拟电厂迈入规模化发展新阶段“碳中和,碳达峰”深入推进,新型电力能源发展日益壮大。国家层面已将虚拟电厂纳入能源战略体系,并出台多项政策为其发展提供制度保障。在3月25日发布的《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》蓝图指引中,明确到2030年,全国虚拟电厂调节能力将达到5000万千瓦
北极星储能网讯:6月6日,宁德电投新能源有限公司成立,法定代表人为涂宇,注册资本8亿元人民币,以从事电力、热力生产和供应业为主。据了解,公司经营范围包括:风力发电技术服务;太阳能发电技术服务;在线能源监测技术研发;合同能源管理;节能管理服务;发电技术服务;碳减排、碳转化、碳捕捉、碳
2025年6月25日,由中国家用电器研究院组织编制的《中国废弃电器电子产品回收处理及综合利用行业白皮书2024》在北京召开的第十八届电器电子产品生产者责任延伸制度及回收处理技术大会上正式发布。2024白皮书是中国家用电器研究院推出的第十五个年度行业白皮书,内容包括中国废弃电器电子产品回收处理管
6月30日,上海市宝山区人民政府发布《对宝山区政协九届四次会议9D007号提案的答复》。其中指出,绿色低碳供应链公共服务平台已积累1591条中国钢铁行业及上下游的背景数据,平台聚焦重点行业链主引领带动,在能源、工业、建筑等碳排放主要领域提供一站式综合性解决方案,通过绿色采购、碳资产交易、绿色
为进一步贯彻落实《氢能产业发展中长期规划》要求,引导行业健康有序发展,国家能源局组织行业相关机构和专家编制了《中国氢能发展报告(2025)》(以下简称《报告》)。4月28日,国家能源局能源节约和科技装备司副司长徐继林在解读《报告》时称,发展氢能产业对加快规划建设新型能源体系,实现碳达峰
碳市场是通过市场机制控制和减少温室气体排放、助力实现碳达峰碳中和的重要政策工具。6月25日,在2025年“全国低碳日”主题活动上,南方电网公司宣布启动内部碳市场建设,将逐步开展碳排放数据报送及核查,科学分配碳排放配额,构建抵消机制、内部碳信用机制、交易机制、市场调节机制,上线内部碳市场
北极星碳管家网获悉,近日,兰石重装获得新疆油田264万千瓦新能源及配套煤电、碳捕集一体化项目(一期)碳捕集项目8台关键设备制造订单,是继华能陇东150万吨/年碳捕集与利用示范项目关键装备市场化推广应用后,斩获的又一个百万吨级CCUS领域设备订单。该项目位于克拉玛依市白碱滩区,是中国石油首个百万
能源保障和安全事关国计民生,是不可忽视的“国之大者”。作为新疆煤炭行业的领军企业,广汇能源股份有限公司(简称“广汇能源”)自成立以来始终紧跟国家战略,不断在能源领域深耕细作。近日,《经济参考报》记者专访了广汇能源董事长韩士发,试图深入了解广汇能源在保障国家能源安全、实业兴疆、延伸
欧盟委员会24日批准一项总额50亿欧元的德国国家资助计划,以支持该国在欧盟碳排放交易体系内的企业实现生产过程脱碳。德国向欧盟委员会提交的计划显示,德国政府将与受资助企业签订为期15年的“气候保护合同”,通过电气化、利用氢能、碳捕集与封存、碳捕集与利用、能效提升等措施,帮助德国工业在生产
近日,国家电投集团公布2024年度集团科技进步奖获奖名单,共有45个项目获奖,其中一等奖7个,快随小编看一看一等奖项目。三代大型先进压水堆核设计软件(cosNU)开发与应用为提升我国核电软件的整体技术水平,中央研究院依托国家能源核电软件重点实验室,联合上海核工院,自2011年起,在多项国家科技重
北极星储能网讯:12月30日,北京市财政局印发《北京市财政支持做好碳达峰碳中和工作的实施意见》。其中明确提出:支持氢能、储能、能源互联与供需互动、二氧化碳捕集与利用、负碳与碳转化等重点领域开展技术研发攻关和产业化应用。大力发展新能源汽车和推进机动车“油换电”,持续推进公交车、巡游出租
为充分发挥财政职能作用,扎实推进碳达峰碳中和战略,北京市财政局12月30日于印发《北京市财政支持做好碳达峰碳中和工作的实施意见》(京财资环〔2024〕1779号),制定强化财政资金支持引导作用等措施,重点支持构建清洁低碳安全高效的能源体系,支持重点行业领域绿色低碳转型,支持绿色低碳科技创新和
11月28日,国家电投集团党组书记、董事长刘明胜,总经理、党组副书记栗宝卿在重庆拜会重庆市委书记袁家军,市委副书记、市长胡衡华。重庆市领导陈新武、刘尚进,国家电投集团党组成员、副总经理卢洪早参加。袁家军代表重庆市委、市政府欢迎刘明胜一行来渝深化合作,感谢国家电投集团长期以来对重庆发展
5月28日,广汇能源发布公告称,公司于5月27日召开了董事会第九届第五次会议,审议通过了《广汇能源股份有限公司关于聘任公司副总经理的议案》。公告显示,根据公司经营发展实际需要,且遵照相关制度规定,经公司总经理提名,并经董事会提名委员会资格审核及董事会审议通过,同意聘任于永鑫先生为公司副
北极星能源网获悉,近日重庆市能源局《关于开展页岩气开采与二氧化碳封存一体化试点的建议》的答复发布,详情如下:重庆市能源局关于市政协六届二次会议第0722号提案的复函孙宽委员:您提出的《关于开展页岩气开采与二氧化碳封存一体化试点的建议》(第0722号)收悉。经与市委金融办、市生态环境局、市
北极星储能网获悉,2月1日,北京市人民政府印发《2024年市政府工作报告重点任务清单》,其中提出要打造新型电力系统等一批示范标杆项目,推动卫蓝新能源固态锂离子电池产业化项目加快建设,开工建设宁德时代电芯工厂项目一期。大力优化投资结构,扩大战略性新兴产业投资规模,拓展新型储能、高端显示、
12月19日,浙江杭州市桐庐县科学技术局印发《桐庐县科创领域碳达峰行动方案》的通知,《方案》提出,“十四五”期间,围绕能源、工业、建筑、交通、农业、居民生活等六大重点领域,全力实现科创赋能,进一步提升绿色低碳前沿技术推广应用,鼓励探索绿色低碳科技创新。企业创新主体地位进一步强化,积极
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!