“碳達峰碳中和”還在進行中，降碳減排仍是能源領域首要任務，在眾多領域開始運用各種手段減碳的時期，鋼鐵企業(yè)正在一點一點努力中，似乎只能做氫冶金項目才能適當減碳。

近日，國家發(fā)改委印發(fā)《綠色低碳先進技術示范項目清單（第一批）》。其中包括10個氫能項目。

這10個氫能項目主要包括綠氫、液氫、氫冶金、氫氨醇一體化、生物能源材料、氫點耦合以及摻氫燃燒等，而其中有兩個屬于氫冶金項目：面向長流程的全氧富氫低碳煉鐵關鍵技術研發(fā)及工程示范項目和2500m3富氫碳循環(huán)氧氣高爐（HyCROF）商業(yè)化示范項目；這兩個項目均屬于過程降碳方向。

據了解，面向長流程的全氧富氫低碳煉鐵關鍵技術研發(fā)及工程示范項目是河鋼集團有限公司實施，該項目采用全氧富氫碳循環(huán)還原熔化爐技術，通過爐型重塑轉變現有高爐煉鐵還原方式，使用全氧大幅度提高冶煉爐的利用系數，降低冶煉的碳耗，并通過爐頂煤氣循環(huán)方式，完成碳資源的自循環(huán)利用。主要建設容積為30m3的還原熔化爐。項目建成后，可實現間接還原區(qū) 85-95%金屬化率，達到降低40%以上的碳排放目標。

此外，工程示范項目和2500m3富氫碳循環(huán)氧氣高爐（HyCROF）商業(yè)化示范項目實施主體為寶鋼集團新疆八一鋼鐵有限公司，該項目對現有 2500m3高爐進行改造，實現富氫碳循環(huán)氧氣高爐（HyCROF）工藝技術商業(yè)化示范。主要建設富氫碳循環(huán)氧氣高爐爐體改造、頂燃式煤氣加熱爐（熱風爐）設施改造、煤氣加壓及二氧化碳脫除設施改造、制氧站、HyCROF 工藝配套公輔設施、高爐區(qū)域原設施大修改造等。項目建成后，可使 2500m3高爐冶煉固體燃耗降低 30%，碳排放量降低 18%。

鋼鐵企業(yè)是碳排放“大戶”，減碳壓力極重。作為我國制造業(yè)中的支柱產業(yè)，鋼鐵行業(yè)碳排放總量占全國的15%。業(yè)內形容，鋼鐵行業(yè)的綠色轉型是一場馬拉松，而不是一場短跑。

國家氫能頂層設計—《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》中明確：開展以氫作為還原劑的氫冶金技術研發(fā)應用。

根據《面向碳中和的氫冶金發(fā)展戰(zhàn)略研究》（以下簡稱：報告）報告預計，氫基直接還原工藝將在2040年后大規(guī)模推廣，先決條件是綠氫產業(yè)鏈的發(fā)展，包括綠色、經濟、大規(guī)模氫源的獲取，氫氣長距離的安全儲運，以及氫源供需的合理配置等。

《報告》指出，經濟性是制約鋼鐵行業(yè)氫冶金發(fā)展的關鍵因素之一，主要涉及氫氣成本和碳排放成本。隨著技術進步，制氫成本逐漸降低，當企業(yè)需要為碳排放支付費用時，氫冶金就可以顯示出成本優(yōu)勢。碳排放的成本越高，氫冶金的成本優(yōu)勢越大。因此，合理利用碳市場將對氫冶金技術推廣應用起到積極推動作用。

來源：《面向碳中和的氫冶金發(fā)展戰(zhàn)略研究》

未來鋼鐵制造工藝路線  來源：《面向碳中和的氫冶金發(fā)展戰(zhàn)略研究》

來源：《面向碳中和的氫冶金發(fā)展戰(zhàn)略研究》

當前，國內鋼鐵企業(yè)還在“碳冶金”到“氫冶金”的過渡階段。

目前，高爐富氫冶煉的工藝示范通常采用易獲得的富氫焦爐煤氣或者提純后的氫氣（所謂“灰氫”）。焦爐煤氣是煉焦工序的副產氣體，氫氣含量 60% 以上（即富氫氣體），長流程自身就可以在煉焦過程生產足夠的氫氣支撐其富氫冶金，不會額外增加碳排。隨著綠氫（可再生能源或其他非化石能源制氫）制備規(guī)模化和成本持續(xù)降低，高爐富氫冶煉也可以逐步使用更多的綠氫。

利用綠氫替代焦炭進行直接還原鐵生產并配加電爐煉鋼的模式將成為鋼鐵行業(yè)完全脫碳關鍵且具備前景的解決方案之一?；跉錃獾闹苯舆€原技術是用氫替換碳作為煉鐵還原劑，使煉鐵工序中產生水而不是二氧化碳，從而大幅減少溫室氣體排放，被視為鋼鐵工業(yè)的綠色生產方法。

摻燒綠氫供熱也是鋼鐵生產領域脫碳的重要路徑之一。由于鋼鐵生產中用于提供高溫的燃料燃燒造成的排放難以通過電氣化的方式實現完全脫碳，且能效提升和廢鋼利用等方式的減排潛力有限，因此利用將綠氫摻燒至原有供熱能源中，例如煤摻氫燃燒，可推動鋼鐵領域碳排放的下降。

氫能觀察統(tǒng)計2023年氫冶金重大項目：

寶鋼百萬噸級氫基豎爐項目成功點火投產

12月23日，由中國寶武建設的國內首套百萬噸級氫基豎爐項目在廣東湛江成功點火投產，項目工程總投資18.9億元，采用了全球首創(chuàng)的“氫冶金電熔煉工藝”（HyRESP），通過貫通富氫氣體凈化、氫基豎爐還原、二氧化碳捕集、直接還原產品冷卻等綠色短流程，形成“直接還原焦爐煤氣精制”“工藝氣體靈活調配”“冷態(tài)直接還原鐵產品處置及應用”等系列領先技術的創(chuàng)新應用，為后續(xù)自主集成并開發(fā)全氫冶煉技術積累經驗。

國際氫能冶金化工產業(yè)示范區(qū)項目獲批

10月13日，國際氫能冶金化工產業(yè)示范區(qū)新能源制氫聯產無碳燃料配套風光發(fā)電一體化示范項目獲包頭市發(fā)改委批復。該項目由水木明拓氫能源科技有限公司投資建設，項目總投資400億元，建設年產30萬噸新能源制氫、120萬噸綠氨、110萬噸氫直接還原鐵及配套建設500萬千瓦風力發(fā)電。

八鋼低碳冶金2500立方米 HyCROF商業(yè)示范項目正式投運

9月28日，八鋼低碳冶金2500立方米 HyCROF商業(yè)示范項目正式投運。八鋼2500立方米HyCROF商業(yè)示范項目的投運，標志著寶武低碳冶金技術研發(fā)歷經多年錘煉全面進入商業(yè)化運作階段，將為八鋼低碳、高效、低成本、高質量發(fā)展奠定基礎。預計將實現年減排二氧化碳近100萬噸，相當于在新疆再造一個1000平方公里的森林。在寶武頂層設計下，八鋼作為寶武綠色低碳冶金試驗基地，以400立方米級高爐為基礎，建立了富氧碳循環(huán)氧氣高爐（HyCROF）工業(yè)級低碳冶金試驗平臺，歷經多年探索和工業(yè)化生產試驗研究，攻克了全氧冶煉等關鍵技術難題，打通了新工藝全流程，取得了階段性成果。

晉鋼擬建設百萬噸氫冶金項目

7月12日，晉鋼控股集團表示將在H-RIF?氣基直接還原試驗成果的基礎上，斥資在機電產業(yè)園建設百萬噸級的超短流程低碳氫冶金及硅鋼新材料項目，構建從鐵礦石到成品軋材產線最短、技術最先進、碳排放最少、競爭力最強的鋼鐵制造流程。

四家企業(yè)共同推進氫冶金示范項目

6月5日，昌黎縣興國精密機件有限公司與中國船舶集團有限公司第七一八研究所、隆基氫能科技公司、河南豫氫裝備有限公司達成戰(zhàn)略合作，共建“30萬m3/d可再生能源電解水制氫—450m3高爐富氫冶煉”工業(yè)化示范項目。此次合作將攜手針對冶金用綠色氫能應用面臨的共性關鍵問題進行協同創(chuàng)新攻關，解決綠電大規(guī)模本地消納制氫及可控負荷波動難題，開發(fā)全球單體產氫量最大的堿性電解水制氫裝備，突破可再生能源發(fā)電——電解水制氫——大規(guī)模儲氫與高爐富氫冶煉關鍵界面的鏈接，共同推進相關成套技術與裝備的開發(fā)和應用推廣。

寶武八鋼公司富氫碳循環(huán)氧氣高爐項目改造

6月6日，寶武集團八鋼公司2500m3高爐HyCROF商業(yè)化示范項目主體改造工程正式啟動。為實現“雙碳”目標，寶鋼集團八鋼公司以400m3級高爐為基礎，建立了富氫碳循環(huán)氧氣高爐（HyCROF）工業(yè)級低碳冶金試驗平臺。該項目建成投產后，預期產量將提升40%，化石燃料消耗降低30%，二氧化碳排放減少20%，鐵水成本也將有所下降。

河鋼全球首例120萬噸氫冶金工程示范項目

5月，河鋼宣布其120萬噸氫冶金示范工程實現安全順利連續(xù)生產綠色DRI產品。DRI產品金屬化率達到94%，關鍵指標完全達到合格產品標準。該示范工程首創(chuàng)“焦爐煤氣零重整豎爐直接還原”工藝技術，利用焦爐煤氣本身含有60%左右的氫氣作為主要還原氣，同時應用先進的零重整技術，將其20%左右的甲烷進一步分解為一氧化碳和氫氣，工藝氣體中的氫碳比可達到8:1以上，是目前工業(yè)化生產中含氫比例最高的氣基豎爐直接還原工藝，最接近未來100%氫還原的工藝狀態(tài)。

邢鋼氫基熔融還原加電爐煉鋼項目開工

5月28日，邢鋼轉型升級搬遷改造項目奠基儀式在威縣舉行，同時，邢鋼世界首創(chuàng)的氫基熔融還原加電爐煉鋼短流程工藝項目開工。該改造項目總投資約132億元，設計鐵、鋼產能分別為165萬噸/年、225萬噸/年，采用世界首創(chuàng)的氫基熔融還原加電爐煉鋼短流程工藝，建成即可達到A級企業(yè)標準，實現二氧化硫、氮氧化物排放減少38%以上。

100萬噸氫冶金直接還原項目落戶攀枝花

5月17日，攀枝花米易縣與四川安寧鐵鈦股份有限公司舉行項目簽約儀式，100萬噸氫冶金直接還原項目（清潔提取項目）在米易簽約落地。