钢铁碳中和专题研究报告：氢气炼钢，大型钢铁集团开始积极布局.pdf
- 上传者：M*****
- 时间：2021/04/27
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钢铁行业尽快实现“碳达峰”、“碳中和” 或不可避免，“氢气炼钢”也因只排水不排碳，有望成为钢铁行 业绿色化转型的重要途经之一，并成为各国政府和行业重点关注 的领域。但在追求美好愿景的同时，也需结合相关产业实际的发 展阶段，才能推动钢铁行业低碳高效的发展。在此背景下，本篇 报告推演了氢气炼钢未来可能的发展路径。
核心观点：
氢气炼钢即以氢代替炭作为还原剂，将还原反应中的碳排放转为水排放。由 于钢铁行业的碳排放主要集中在炼铁环节，而炼铁的碳排放主要来自碳还 原反应，若氢还原能完全替代碳还原，理论上可降低高炉+转炉的长流程和 DRI+电弧炉短流程的碳排放约 34-62%、49%，减排潜力较大。
氢气炼钢当前的发展思路还是以提升氢气在还原反应中的占比为主。100% 氢气代碳存在客观障碍，也存在技术和经济上的挑战，暂无法实现。现阶段 主要发展方向应在高炉富氢和气基竖炉富氢，其中高炉富氢减排潜力较为 有限，一般在 10%-20%，而气基竖炉富氢更适宜推广氢气炼钢，国外已试 验了 90%的氢气占比是可行的。
国内氢气炼钢短期内应仍以灰氢+高炉富氢工艺为主，具备电价、煤炭资源 优势的地区和钢企可先行发展气基竖炉还原工艺。由于国内暂不具备大规 模发展气基竖炉的条件，短期内国内钢铁行业将仍以长流程占主导，节能减 排技术也应基于高炉+转炉的设备之上，研究和实践表明灰氢+高炉富氢工 艺是较为经济的减排方式。气基竖炉富氢工艺未来将随着废钢可用性增加、 电弧炉占比的提升、电价和氢气变得更加低廉而迎来较大发展空间，在此趋 势来临之前，对具备电力、煤炭资源优势的之前可先行发展气基竖炉工艺， 为未来国内大规模推广积累技术、人才等经验。
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