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。
近期,“‘绿领’职业成就业新风口”“碳中和人才缺口近百万”等话题引发关注。《中华人民共和国职业分类大典(2022年版)》标识了134个绿色职业,约占职业总数的8%,覆盖节能环保、清洁能源、基础设施绿色升级等领域。从鲜为人知的“小众派”,到需求市场的“香饽饽”,“绿领”职业缘何兴起?未来发
中新网广州7月21日电(记者蔡敏婕)广东省新能源循环经济零碳智慧产业园广州总部项目21日在广州花都奠基,预计2027年6月前投产,预计为大湾区提供不少于40%的动力电池再生材料。该项目由中恒源集团与花都汽车城发展有限公司合资成立的中恒智联(广州)能源发展有限公司投资建设,是广东省2025年重点建设项
北极星售电网获悉,7月21日,广东省广州开发区发展和改革局、广州市黄埔区发展和改革局发布了关于印发广州开发区广州市黄埔区关于促进新能源产业与节能环保领域高质量发展的若干措施的通知,其中提到,积极有序推进存量煤电机组节能降耗、供热、灵活性“三改联动”改造升级工作,鼓励电厂建设集分布式
7月16日至20日,第三届中国国际供应链促进博览会(以下简称“链博会”)在北京成功举办。本届链博会以“链接世界、共创未来”为主题,设立包括清洁能源链在内的六大产业链和一个供应链服务展区。当前,中国已经建成了全球最大、最完整的新能源产业链,全球80%光伏组件和70%的风电关键零部件都由中国生
走进美的集团旗下佛山市威灵洗涤电机制造有限公司园区,5万平方米的屋顶光伏板在阳光下熠熠生辉。“屋顶光伏每年可产生约870万千瓦时清洁电能,约占园区总用电量的27%,相当于每年减少8500吨碳排放。”该企业负责人肖先生表示,“利用光伏发电不仅让产品获得了国际低碳认证,每年还可节省电费超390万元
7月20日,大唐惠州博罗燃气热电联产项目2号机组通过168小时满负荷试运行,标志着2×460兆瓦级燃机项目全面投产,中国大唐在粤在役机组容量突破千万千瓦大关。项目介绍该项目是广东省“十四五”重点工程,总投资27亿元,2023年9月28日全面开工。项目积极践行“双碳”目标,建设用地较同类型项目节省45亩
7月18日,住建部公开对十四届全国人大三次会议第5694号建议的答复。该答复针对钟宝申代表提出的关于大力发展光伏建筑一体化的建议。住建部表示历来高度重视建筑光伏有关工作,从不断完善光伏建筑一体化应用政策以及加快完善光伏建筑一体化技术体系标准等两个方面推动光伏建筑一体化的发展。住建部提出,
近日,浙江省发改委发布关于公开征求《东阳市热电联产(集中供热)规划(2025-2030年)》意见的通知,为满足东阳市集中供热需求,贯彻执行《浙江省能源发展“十四五”规划》及“碳达峰、碳中和”目标等相关要求,合理分配供热分区,在热用户相对集中区域实行热电联产、集中供热,满足各类热用户的热能
苏州海明包装作为高端化妆品包装供应商,面临双重挑战:用能成本激增——产线运转,峰期用电占比大;碳中和压力——国际品牌商要求供应链2030年实现零碳排。为了迈出能源转型的关键第一步,有效降低用能成本并开启绿色化进程,海明包装经过审慎评估,选择了在光伏领域拥有深厚技术积累和丰富项目经验的
近期,国家电投、广东省电力开发、山西粤电、新疆粤电、湖南红太阳多个岗位招聘,北极星整理如下:国电投新能源科技有限公司(简称“国电投新能源”),前身是中央研究院的产业化全资子公司,负责实施国家电投“高效铜栅线晶体硅异质结光伏电池(C-HJT)研究及量产技术开发”科研课题项目。项目团队不
北极星风力发电网获悉:当地时间7月19日,开发商SkybornRenewables宣布,西门子歌美飒(SiemensGamesa)已被正式确认为Gennaker海上风电场的风机供应商。该项目总装机容量达945兆瓦,将采用63台SG14-236DD海上风机,单机功率通过功率提升模式可达15兆瓦,预计2028年初启动安装,建成后将成为德国波罗的
7月22日,振华重工发布公告称,为聚焦主责主业、优化优势资源配置,公司拟将所持中交光伏科技有限公司(简称“中交光伏”)全部股权协议转让给中国城乡控股集团有限公司,交易对价3438.24万元。此次转让完成后,振华重工将不再持有中交光伏股权。资料显示,中交光伏成立于2022年7月,注册资本2亿元,由
北极星售电网获悉,江苏省发展改革委省工业和信息化厅发布关于组织申报国家级零碳园区及推进全省零碳园区建设的通知,以积极申报建设国家级零碳园区为契机,推动有条件的园区集聚零碳创新要素、提升产业绿色竞争力、有效应对国际绿色经贸规则,打造若干个国内领先、有国际影响力的零碳园区标杆。申报主
近期中国能建国内市场喜讯频传,连续中标、签约多个项目。1福建华能霞浦核电项目中国能建华东院中标福建华能霞浦核电项目压水堆一期工程常规岛及其BOP设计和技术服务项目。项目规划建设4台华龙一号机组和1台高温气冷堆机组,将分期实施。此次获得核准的为一期工程,拟建设2台华龙一号机组。项目建成后
当前,我国现有工业园区数量超1.5万个,国家级和省级园区超过2500个,贡献了全国工业产值的50%以上,碳排放量占全国总量的30%以上。作为产业聚集的载体,零碳园区对美丽中国建设和“双碳”目标实现有着重要意义。7月8日,国家发改委、工信部、国家能源局联合发布《关于开展零碳园区建设的通知》,明确
7月18日,在第三届中国国际供应链促进博览会上,星巴克中国宣布与全球领先的绿色科技企业远景科技集团达成战略合作。未来三年,双方将在现有绿色门店和低碳咖啡烘焙产业园的合作基础上,基于方舟能碳管理系统,共同构建星巴克中国供应链碳管理平台,逐步覆盖星巴克中国100%的直采供应商和重要的间接采
2025年11月24-26日,深圳会展中心(福田)将迎来三场国家级环境领域盛会——第三届深圳国际生态环境监测产业博览会(EMIE2025)、深圳国际水务科技博览会(IWTE2025)、国际(深圳)环境技术交流与转移博览会(环交会),三展首次同期同地举办,形成“技术研发-应用落地-国际转移”全产业链闭环,为全球生态环境
为积极推动省级节约用电助力电力保供支持政策落地,最近,国网江苏省电力有限公司营销部推动省工信厅、省发改委、省住建厅、省级机关等部门联合印发了《关于做好2025年迎峰度夏节约用电助力电力保供的通知》,共绘节电保供的美好蓝图。此政策方案精准聚焦工业、建筑、公共机构、居民等重点领域,打出了
北极星能碳圈获悉,作为碳达峰试点城市的常州,在双碳管理上进行了制度性创新,在政府、企业率先引入“首席双碳官制度”,分两个阶段推进首席双碳官制度:第一阶段:2025年12月底前,常州市上市公司和工业、建筑、能源、交通等重点领域市属国有企业力争实现首席双碳官制度全覆盖。第二阶段:2026年6月
7月15日晚,国务院总理李强与澳大利亚总理阿尔巴尼斯在北京人民大会堂共同出席第八届中澳工商界首席执行官圆桌会议。会议聚焦中澳经贸合作新机遇,特别是在绿色经济、清洁能源、产业协同等领域的深入合作。金风科技董事长武钢受邀出席,与中澳两国近30位工商界领袖就未来合作进行了充分交流与探讨。两
7月16日,河北省工信厅发布关于《河北省先进制造业发展促进条例(征求意见稿)》公开征求意见的通告。文件指出,县级以上人民政府及其有关部门应当推行工业节能节水,加强再生资源循环利用,推进光伏组件、风电机组叶片、废旧动力电池等新型固体废弃物综合利用技术研发和产业化应用,推动园区循环化改造
北极星售电网获悉,7月15日,广州市发展和改革委员会发布关于市十六届人大五次会议第20252856号建议答复的函。答复文件明确,中国人民银行、国家金融监管总局、中国证监会、国家外汇局、广东省人民政府联合印发的《关于金融支持广州南沙深化面向世界的粤港澳全面合作的意见》发布,意见第9条“创新服务
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!