瑞典钢铁公司SSAB碳中和发展之路

 

1、原料端

 

回收废钢并不能够满足日益增长的钢铁需求，依赖铁矿石的长流程制钢仍需寻求突破口从而减少二氧化碳排放。LKAB，世界最大的铁矿石生产商，将氢气还原铁矿石（海绵铁）。为保证冶炼球团过程的绿色化，LKAB现阶段试验将化石燃料替换成生物原油，同时也在Lulea试验田尝试其他热源科技，其中就包括由Vatenfall提供的氢能发电源。如果LKAB实现海绵铁的全生产覆盖，那么将是突破无化石钢铁最重要的一步。

 

2、冶炼过程 - 非化石电能是重点

 

从全球来看，利用煤炭和焦炭作为原料和燃料的高炉炼铁是目前大部分钢厂所采用的方式，大约占钢材生产的65%-70%，欧洲高炉炼铁占比在60%-65%。因此SSAB向高炉中输入氢气作为还原剂，将炼出的海绵铁用于回转窑生产粗钢。由此，冶炼过程中产出的气体将是对大气无污染的水蒸气。

 

其中，氢气的来源是电解水，要实现全流程零碳，所需电能依旧同样要为绿色电能，Vattenfall, 欧洲最大的热能和电能零售商，利用风力发电制氢并将其作为目前发电的主流方式。

 

制氢面临的挑战

 

如上文所述，电解水主要制氢形式，在电费如此居高不下的情形下，如何保证绿色产电的同时控制成本是制氢面临的挑战。

 

欧洲可再生能源和天然气发电的比重较高且发展较为先进，其中24%的电力依靠可再生能源，19%依赖天然气发电。但是利用天然气发电似乎并不可取，除了全球疫情冲击后天然气价格上涨外，俄乌冲突后天然气运输受阻，‘天溪2号’合作项目的叫停，电费价格随之上涨，最终导致制氢成本大幅上升，预计可能会持续到2024年。

 

与此同时，在《欧洲气候法》2050年实现40%可再生能源发电的压力下，进一步加大风力发电的力度迫在眉睫。但是由于风力的不稳定性，难储存和时变性等的特点，制氢可能会在风力不足时受到影响。

 

如何储存氢气

 

为应对风力发电的不确定等问题，HYBRIT决定在Svartöberget投资SEK 2.5亿（0.26亿美元）建造了全球首个氢能仓储基地 ，利用LRC技术（Lined Rock Cavern）铸造了具有特殊封层效果的墙面来储藏氢气，并计划在2022年到2024年启动使用。此项决定不光能在大风天将氢气大量储存，同时也能预防风力不足所致的氢气短缺，毕竟2021年，欧盟就曾由于风力不足导致发电量出现了首次下降。

 

行业对标 - 蒂森克虏伯H2Stahl项目

 

在联邦经济事务和气候行动部资金的扶持下创建的H2Stahl实验室使蒂森克虏伯在2019年11月成为全球第一个向高炉中吹入氢气的企业。与SSAB竖炉输氢制钢目的不同，H2Stahl旨在研究高炉输氢对产钢的影响，总体目标是建立氢气作为桥接技术的使用以减少二氧化碳的使用。预计在2050年实现气候中性战略。 內.容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網 t a npai fa ng.com