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【证券日报】氢能风潮再起! 钢企布局氢能意欲何为?

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氢能产业再度掀起热潮,11月23日,上海市经济信息化委主任吴金城表示,上海计划到2025年氢能产业链产业规模突破1000亿元。一时间,市场对氢能的关注度再次提高。而据《证券日报》记者不完全统计,近期,湖南、安徽等多地也接连发布氢能产业发展规划,剑指千亿元级氢能市场规模。

此外,《证券日报》记者还注意到,在众多布局氢能产业的城市中,亦有钢铁重地欲将“钢铁之城”转为“钢铁氢城”,鼓励钢铁企业积极拥抱氢能,而近日,钢铁企业在氢能领域也可谓是动作频频。

业内分析师王国清接受《证券日报》记者表示,各地积极发展氢能源,可以实现节能减碳,助力‘双碳’目标实现;此外,氢能产业市场空间巨大,随着技术的进步和应用场景的拓展,市场潜力也将逐步显现。各地纷纷布局,也是希望能抓住氢能产业发展风口,实现地方产业和经济的转型发展。而钢企拥抱氢能则是为了降碳减排向清洁能源转型发展,同时钢企也是氢能的使用大户,能拓展氢能的多元化应用场景。

政策支持氢能加速发展

氢能正在驶入发展的快车道。近期,多地频繁出台政策支持氢能产业发展。

11月23日,上海市经济信息化委主任吴金城介绍,上海将全力打造未来能源产业集群,在氢能领域,上海计划到2025年建设各类加氢站70座左右,建成3到5家国际一流的创新研发平台,燃料电池汽车保有量突破1万辆,氢能产业链产业规模突破1000亿元。

事实上,不止上海,自11月中旬以来,就有湖南省、安徽省、宁夏(自治区)三个地区接连发布了氢能产业发展专项规划。

安徽省提出,到2025年,力争燃料电池整车产能达到5000辆/年,加氢站(包括合建站)数量达到30座。宁夏(自治区)提出,到2025年,氢燃料电池重卡保有量500辆以上,建成加氢站10座以上。湖南省提出,到2025年,推广应用氢燃料电池汽车500辆,建成加氢站10座。

市场认为,氢能产业的火热与国家的顶层设计密切相关。今年3月份,国家发改委和国家能源局出台《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分和战略性新兴产业的重点方向。此后,各地也纷纷给出更为明确的规划目标和支持政策,带动氢能产业快速发展。

据香橙会研究院统计,截至目前,全国已有22个省(自治区、直辖市)发布了省(自治区、直辖市)级氢能发展规划,而其他没发布省级氢能规划的省(自治区),也基本上出台了发展氢能产业方面的政策文件。

除了省级层面外,各个城市也在加快氢能产业布局。目前已有超过60个地级市出台氢能发展规划。

值得关注的是,在众多布局氢能产业的城市中,近日,有“钢铁之城”之称的河北省迁安市也表示将积极拥抱氢能产业,加快打造氢能创新链和产业链。实现由“钢铁之城”向“钢铁氢城”转变。

此外,亦有城市在氢能产业发展规划中将“钢铁+氢能”的发展模式重点提出。例如,《酒泉市氢能产业发展实施方案(2022-2025)》表示,要拓展氢能多元化示范应用,重点推进化工领域示范应用,积极与酒钢集团合作,创新“钢铁+氢能”发展模式,推动钢铁产业绿色低碳转型。

为何传统的钢铁行业需要积极布局氢能?上海钢联研究院低碳研究室主任刘丽萍接受《证券日报》记者采访时表示,作为高能耗高污染高温室气体排放的行业之一,减污降碳节能提效是钢铁行业实现可持续发展的当务之急。而氢能属于清洁高效的新型能源,相较于煤炭,其燃烧仅生成水,没有其它污物。此外更重要的一点是,氢的强还原能力,相比现有的长流程工艺的吨钢碳排放水平,全氢冶金仅为25kg,是长流程的1%左右。因此发展氢冶金,布局氢经济对于钢铁行业绿色低碳转型发展意义重大。

“高能耗意味着高碳排,碳排存量巨大,相应的减排潜力就大,”对于钢企布局氢能的动力,亦有氢能源行业研究资深人士对《证券日报》记者表示,一是当前绿色低碳发展潮流已不可逆转,钢铁行业作为能耗大户不得不向减排和清洁能源转型;二是钢企有望通过碳交易来获得减排收益;三是,大量冶金废气和余热皆可用来分离或制取氢气使用,技术成熟条件下的综合效益前景广阔。

钢企积极拥抱氢能产业

事实上,为逐步降低钢铁生产过程中的碳排放,《证券日报》记者注意到目前已有多家钢企推进氢冶金技术在钢铁领域的应用。据了解,宝钢股份正在湛江钢铁基地建设一条百万吨级的氢基竖炉机组,预计2023年底可建成投产。而此前中国宝武、河钢集团、鞍钢集团、宝钢集团等多家钢铁企业在此方面均有布局投资来进行技术研究,建设示范工程并投产。

为何要发展氢冶金,刘丽萍对《证券日报》记者谈到,“首先,钢铁企业是工业副产氢大户。现有的焦炉-高炉的长流程炼铁工艺中产年的炉顶气,含有丰富的氢气资源。按全国平均年产焦炉煤气900亿Nm3,可以生产工业副产氢700万吨以上。其次钢铁行业也是未来的用氢大户。可以用于全氢冶金,配套发展电炉炼钢新工艺;也可以配套氢燃料电池技术,用于场内运输等能源气。借助氢能可以实现零碳冶金的梦想。”

鞍钢股份方面也表示,氢冶金是钢铁行业实现低碳发展的重要路径。与传统碳冶金相比,氢冶金以氢气为燃料和还原剂,可以使炼铁摆脱对化石能源的依赖,从源头上解决碳排放问题。

除氢冶金外,钢铁企业在上游制储运加网络建设以及下游氢能车辆推广方面也有所动作,尤其是当前氢能重卡逐渐替代传统的燃油重卡已经逐渐成为钢铁行业共识,

在上述行业人士看来,钢企发展制储运氢则与其拥有大量能耗指标、拥有大量厂房土地及较强的物流使用能力等匹配性高,此外在下游氢能车辆应用上最有性价比和能量密度优势的就是重卡物流等商用车领域,而钢企可在自用物流车辆上首先应用氢能车。

不过受制于技术不够成熟、氢能总体成本过高,当前钢铁行业氢能发展相对滞后。

山东某钢铁企业人士对记者表示:“目前氢能在行业中的运用还处于起步阶段。一方面是技术有待于进一步成熟,才能实现规模化、高效率的生产;另一方面是氢的成本仍然较高,当前企业更愿意在做好清洁生产的基础上采用成本更低的焦煤炼钢。”

对于在钢铁行业发展氢能,刘丽萍谈到,一是氢的纯度问题。现有工业副产氢属于灰氢,氢的纯度低,应用空间极为有限。而以氢燃料电池为例,纯度要求99.999%。如果纯度达不到则会引成膜电中毒。目前的提纯工艺尚属工业化应用的难点;二是氢的来源问题,现有的技术经济性可行的制氢方法中,以煤、天然气热解制氢为主,而化石燃料制氢必然要产生大量的CO2,如何利用并处理此类高强度的碳排放,也是目前全球研究的热点与难点,碳封存相关技术,如地质库的影响等也尚处于研究阶段;三是氢的经济性问题。风光等上网清洁能源电力再叠加电解成本,其经济性要远远差于煤制氢,是焦炉气制氢的6倍;也是煤制氢叠加CCUS后成本的4倍以上。

不过在刘丽萍看来,对于钢铁行业或其它高耗能的水泥工业来讲,氢经济需要重点关注,并需要结合企业实际开展技术研究试点示范工作。

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