鋼鐵行業正經歷著歷史性的技術轉型。行業專家一致認為,基于氫能源的直接減碳清潔生產工藝,將取代傳統的生產方式,成為一種新型清潔生產流程 。而基于碳的鋼鐵生產技術將失去其原來的主導地位。
到2030年將碳排放量減少約30%是鋼鐵行業的減碳目標。電線電纜和管材行業的轉型也緊隨其后,于其而言,氣候友好型鋼鐵作為線纜產品的基礎原料,也是生產環境友好型產品和提升未來競爭力的一個重要方面。整個線纜行業的綠色轉型涵蓋從供應商到用戶的各個領域。
歐洲鋼鐵行業的溫室氣體排放量占歐盟總排放量的5.7%,這意味著減排是一項艱巨的任務。在2025年之前,實現氣候中和的生產方式尤為重要,這在2015年的《巴黎氣候協定》中有所規定。而鋼鐵行業的綠色轉型已初露鋒芒。
蒂森克虜伯的綠色生產轉型之路
“如果蒂森克虜伯集團于2045年之前可以實現氣候中性鋼鐵產品的生產轉型,它將成為歐洲最大的‘綠氫‘消費體?！笔紫夹g官(CTO)Arnd K?fler博士充滿信心。原則上鋼鐵行業將成為綠色氫的主要消費者之一。換言之,當綠氫技術被確立為脫碳工藝的關鍵技術時,鋼鐵行業正在引領轉型潮流。
蒂森克虜伯計劃在十年內將二氧化碳排放量減少30%。為了實現這一目標,從2025年起,四座高爐將逐步被用綠色氫氣運行的工廠所取代,每個工廠都輔以冶煉裝置,以便將固體原料轉化為液態生鐵。到2030年, 預計20億歐元將用于該計劃的實施,實現完全轉型所產生的費用將高達80億歐元。
蒂森克虜伯Uhde Chlorine Engineers將基于其20兆瓦的堿性水電解大型模塊制造一座200兆瓦的電解廠。照片提供:蒂森克虜伯
脫碳合作計劃
薩爾茨吉特(Salzgitter AG)也啟動了其生產工藝和產品的脫碳計劃。他們計劃從2025年底開始,按照全新的低碳生產流程進行生產。薩爾茨吉特公司表示:“產線改造完成后,預計將減少超過95%二氧化碳排量?！?/p>
薩爾茨吉特正在聯合推進脫碳計劃。該集團已與Uniper達成協議,以創建SALCOS?項目,作為“Salzgitter AG 2030”戰略的一部分。該項目將由國際能源公司Uniper提供綠色氫氣,用于生產氣候友好型鋼材。SALCOS?(Salzgitter Low Co?煉鋼)致力于將鋼材生產轉換為基于綠氫技術的低碳鋼材生產。
Uniper正在威廉港開發兩個綠氫項目。該公司正建立一個將氨轉化回氫氣的進口終端。此外其還將實現大規模電解,這將產生高達1,000 MW的綠色氫氣,為此公司將在北海建造一所海上風力電場,將用于直接連接進口終端。
GrInHy2.0 項目團隊在薩爾茨吉特電解廠前。照片:Salzgitter AG
大眾汽車未來項目計劃使用低碳鋼
薩爾茨吉特已經與大眾汽車公司達成協議,從2025年底開始為其供應低碳鋼。大眾汽車計劃在未來的項目中使用這種鋼材,如Trinity 1 e-model。集團專注于在汽車生產過程中減少主要產生的二氧化碳排放?！背穗姵毓╇姷碾妱觿恿弯X制部件外,鋼材是減碳的重要組成部分,“項目團隊解釋道。對于大眾汽車來說,減少供應鏈中的二氧化碳排放量將助力大眾實現在2050年成為碳中和出行產品供應商的目標,也是大眾集團goTOzero全球戰略的一部分”。
此外,大眾汽車位于沃爾夫斯堡的母工廠和薩爾茨吉特的綜合冶煉廠之間將建立一個封閉的鋼鐵回收循環路線。大眾將生產的鋼鐵殘余物還給薩爾茨吉特,薩爾茨吉特將其熔化后加工成新的鋼鐵產品,并將它們運送到沃爾夫斯堡進行汽車生產。
安賽樂米塔爾擴建氫氣基礎設施
安賽樂米塔爾計劃于2050年實現其歐洲工廠的碳中和鋼鐵生產,到2030年將排放量減少30%。集團表示,德國不來梅和艾森許滕施塔特的扁鋼工廠已響應集團的氣候中和戰略?！痹撈髽I的兩座高爐將在現場進行改造,以吹入天然氣并減少二氧化碳排放。隨著德國氫基礎設施的擴建計劃完善,安賽樂米塔爾計劃于2026年在不來梅建造一座大規模的直接還原鐵(DRI)工廠,并在艾森許滕施塔特建造一座DRI試驗工廠和電弧爐煉鋼廠。
安賽樂米塔爾在其位于魁北克省孔特雷庫爾的鋼鐵廠成功測試了綠色氫在直接還原鐵(DRI)生產中的應用。照片提供:安賽樂米塔爾
工業廢氣與氫氣結合減排
Saarstahl和Dillinger 以及SMS集團旗下的工程公司 Paul Wurth一起建造了一座減碳生產的試驗工廠,用于在高爐工藝環節將自己的工業廢氣和適量的氫氣結合使用,以達到減少碳排放的目的。
“Paul Wurth公司開發的新工藝稱為干重整,可將產生的焦化廠氣體轉化為熱還原氣或合成氣”,Saarstahl解釋道。它富含氫氣可用作還原鐵礦石的還原劑。將熱還原氣體注入高爐可顯著減少焦炭消耗,從而減少二氧化碳排放。
數字化綠色轉型
綠色轉型的開始需要數字化的支持。根據ifo研究所調查顯示,能源行業(鋼鐵行業終端)的數字化轉型是能源轉型的一個組成部分,是有史以來最大的IT項目之一。未來許多新型及分散的可再生能源生產商將進入市場?！斑@些設備需要與電網相連,它們的波動產量需得以控制。因此,供應商將不得不管理大數據流,包括數據饋送或本地消費數據?！癷fo Institute解釋道。因此,數字化不僅支持高效生產,還能支持鋼鐵集團實現可持續地能源分配,轉型任務艱巨。
