應用焦爐煤氣提取的灰氫也具有較好的減碳作用：灰氫煉鐵票摇，理論上可減少碳排放27%;灰氫重卡髓堪，理論上可減少碳排放21%。當前，氫能產業(yè)鏈技術尚不成熟挚粱，灰氫的價格并不低角涯，綠色度也不夠弓慨，焦爐煤氣制氫受到煉焦產能減少的影響。鋼鐵企業(yè)發(fā)展氫能產業(yè)腻区，不能急也不能緩淤写。
作為能源消費大戶，鋼鐵行業(yè)是我國31個制造業(yè)門類中碳排放量最大的行業(yè)份良，其排放量約占全國排放總量的15%示宫。氫冶金是當前全球鋼鐵行業(yè)技術研發(fā)的熱點，尤其在歐洲汗忠，面臨碳減排壓力卸酿，歐洲鋼鐵企業(yè)紛紛將目光聚焦利用氫氣作為還原劑，開發(fā)氫煉鐵工藝技術穿扳，以期在鋼鐵生產中實現“氣候中性”的目標衩侥。隨著氫能價值的提高，國內越來越多的鋼廠和獨立焦化企業(yè)重新審視焦爐煤氣價值矛物，進行副產制氫顿乒。
一垫嚣、應用焦爐煤氣提取的灰氫也具有較好的減碳作用
(一)灰氫煉鐵止歇，理論上可減少碳排放27%
采用傳統(tǒng)的高爐煉鐵技術，噸鐵碳排放量約1.35噸二氧化碳亿驾。
煤熱解煉焦產生焦炭吧雹、焦爐煤氣骨杂、焦油、粗苯等產品雄卷，產生其中焦爐煤氣體積分數的60%左右為氫氣搓蚪，常用多級變壓吸附工藝提取高純度氫氣。因此丁鹉，煉焦過程能源消耗和碳排放需要按照相關國際標準在產品之間進行分配妒潭。在相關文獻的數據基礎上，對電力排放因子進行更新榆博，煤熱解制備1公斤氫氣的碳排放量為5.48公斤仲及，其中直接碳排放為3.05公斤挺赞，消耗電力、蒸汽锭偿、水產生的間接碳排放為2.43公斤津阻。如采用管道輸送，每標方氫氣的耗電量不到0.1千瓦時挂剪，折合碳排放量0.058公斤宵渡。因此，煤熱解制氫+管道輸氫的碳排放量為5.54公斤二氧化碳/公斤氫氣她打。
按照理想的狀態(tài)狰碟，假設還原和加熱鐵礦石都采用焦爐煤氣提取的灰氫，目前還原1噸鐵礦石大約需要500標方—550標方氫氣栽埠，加熱需要500標方氫氣驳楞，那么制備1噸直接還原鐵需要約93.75公斤氫氣，相應的碳排放量為519.38公斤二氧化碳兵罢∠追常考慮到后續(xù)煉鋼時還需要先將直接還原鐵熔化，而熔化1噸直接還原鐵又需要耗電700千瓦時—800千瓦時卖词，相應會增加碳排放464.8公斤二氧化碳巩那。那么，用灰氫制備1噸直接還原鐵水此蜈，碳排放量約984.18公斤二氧化碳即横。
可見，制備相近品質的鐵水裆赵，即使采用灰氫东囚，理論上可降低高爐工序近27%的碳排放量。
(二)灰氫重卡战授，理論上可減少碳排放21%
常見的49噸柴油發(fā)動機車型百公里油耗在32升左右页藻，1升柴油約為0.86公斤，而1噸柴油的碳足跡為3.82噸二氧化碳植兰，那么百公里碳足跡為105公斤二氧化碳份帐。
在相關文獻的數據基礎上，分別測算煤炭生產楣导、煤炭運輸捎霍、煤熱解制氫(含變壓吸附提氫)、氫氣壓縮漏匿、氣氫拖車運輸缨吸、氫氣加注環(huán)節(jié)的碳排放量，折合1公斤氫氣的碳排放量分別為1.65公斤衅洞、0.03公斤源照、5.48公斤笋窍、0.64公斤、0.46公斤覆厦、0公斤凰茫，即送到加氫站的灰氫的碳足跡為8.26公斤二氧化碳/公斤氫氣琅戏。
隨著氫燃料電池汽車的技術進步们袜，車輛的綜合氫耗水平有望逐步下降。根據我國節(jié)能與新能源汽車技術路線圖择常，49噸載重量重卡的百公里氫耗將從目前的10公斤氫氣分別降至2025年的8公斤堰怜，2030年的7.5公斤。那么滋戳，重卡使用灰氫钻蔑，當前100公里車程的碳足跡約82.64公斤二氧化碳。
可見奸鸯，對于49噸載重量重卡咪笑，即使采用灰氫，理論上仍可降低單位車程的碳足跡近21%娄涩。
二窗怒、當前困境
一是技術尚不成熟。目前蓄拣，全氫直接還原技術還存在諸多技術難題扬虚，而且經濟上也難以承受。
二是灰氫的價格并不低球恤。氫冶金方面辜昵，據測算，傳統(tǒng)高爐的燃料成本不到1000元/噸咽斧，而采用焦爐煤氣制氫后全氫氣煉鐵的燃料成本高達1400元/噸堪置，短期內沒有競爭力。重卡方面糯锦，49噸柴油發(fā)動機車型百公里油耗在32升左右议幻，0號柴油價格不到8元/升，百公里油費約256元;據測算赃律，焦爐煤氣制氫的綜合成本介于9~15元/公斤薯荷，在儲運及加注環(huán)節(jié)，長管拖車氣態(tài)儲運成本約8元/公斤咆比，加注成本約11元/公斤戒舆。在不考慮補貼的情況下，即使按照成本價算扩芋，氫能重卡百公里耗氫費用也要超過柴油重卡睦柏。據不完全統(tǒng)計妖局，當前我國氫氣終端銷售價格為50-80元/公斤，如按照市售氫價赶馍，百公里氫耗超過500元细企，遠高于柴油重卡。
三是綠色度不夠摘甜。目前屯掖，焦爐煤氣制備氫氣，碳足跡比“清潔氫”的碳足跡4.9公斤二氧化碳/公斤氫要高出不少襟衰。
四是焦爐煤氣制氫受到煉焦產能減少的影響贴铜。“十四五”及未來一段時間焦化行業(yè)面臨節(jié)能降碳壓力和下游鋼鐵行業(yè)產量壓減的影響，國內焦炭產量將進入平臺區(qū)瀑晒，焦爐煤氣制氫將受到煉焦產能減少的影響绍坝。
三、建議
“雙碳”背景下苔悦，鋼鐵企業(yè)面臨巨大的減排壓力轩褐，同時也面臨著經濟綠色低碳轉型的壓力，應統(tǒng)籌好發(fā)展和減排的關系玖详、短期目標和長期目標的關系把介。
快，加速布局加氫站和氫能重卡賽道竹宋。柴油車對環(huán)境的影響是長期存在的突出問題劳澄。一方面，服務自身物流運輸蜈七。鋼鐵企業(yè)物流量大秒拔，每個鋼廠都有大量汽油車和柴油車。另一方面薛津，服務社會恐呢。在港口、碼頭症妻、工業(yè)園區(qū)等區(qū)域节婶，重型柴油車密集。鋼鐵企業(yè)可利用氫能資源優(yōu)勢追临，加快布局加氫站和氫能重卡享积，優(yōu)先在物流園區(qū)、港口和港口城市開展“柴改氫”蘑弊。
慢履岂，在技術尚不成熟的氫冶金賽道，結合自身資源稟賦條件和技術優(yōu)勢，加大研發(fā)投入函强，蓄勢待發(fā)鸵安，不急于投資建設。預計2030年左右反璃，可能會迎來高爐富氫碳循環(huán)技術改造的高峰期;對具備電力昵慌、煤炭資源優(yōu)勢的企業(yè)可先行先試開發(fā)氣基豎爐工藝。未來淮蜈，全氫冶金將迎來較大發(fā)展空間斋攀。
