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低碳背景下氫還原煉鐵資源效率的推算發(fā)布時間:2023-09-12    來源:新浪財經(jīng)
眾所周知,鋼鐵業(yè)是二氧化碳排放量非常大的產(chǎn)業(yè)。這是因為鋼鐵生產(chǎn)中采用的主流方法,即高爐-轉(zhuǎn)爐法使用的焦炭既是熱源,又是還原劑,所以要從根本上削減二氧化碳排放量,必須使用焦炭以外的還原劑。作為其替代還原劑,近年來氫能利用得到了重視。COURSE50、ULCOS、HYBRIT等各種利用氫還原的煉鐵法的研究開發(fā)正在進(jìn)行。另一方面,特別是還原劑的轉(zhuǎn)換會引起其背后資源開采量的很大變化。在本文中,使用物質(zhì)需求總量(TMR)作為資源效率的指標(biāo),對以削減二氧化碳排放量為制約條件時的資源效率的未來變化進(jìn)行了推算。
2推算方法
關(guān)于世界鋼鐵產(chǎn)量,參照了世界鋼鐵協(xié)會發(fā)行的鋼鐵統(tǒng)計年鑒(SteelStatisticalYearbook)。鋼鐵生產(chǎn)方法設(shè)想了高爐-轉(zhuǎn)爐(BF-BOF)、廢鋼-EAF、直接還原鐵(DRI)-EAF、氫基直接還原鐵(H2-DRI)-EAF四種方法。關(guān)于為了達(dá)到二氧化碳排放限制的這些鋼鐵的生產(chǎn)率,以國際能源署(IEA)公開的兩種方案STEPS(STatEdPoliciesScenario)和SDS(SustainableDevelopmentScenario)為依據(jù)。除了上述兩點之外,作為最終削減二氧化碳排放量的方案,還設(shè)定了將由鐵礦石生產(chǎn)的新鋼鐵全部置換為直接還原鐵的方案。國家和地區(qū)根據(jù)AIM/Enduse模型分類為18個國家和14個地區(qū),各個國家和地區(qū)現(xiàn)有的高爐比例高于目標(biāo)值時,向目標(biāo)值線性地減少。此外,從庫存(inventory)中推算傳統(tǒng)型DRI和H2-DRI的TMR系數(shù)。
3實驗結(jié)果
實驗結(jié)果顯示了2050年生產(chǎn)鋼鐵時的平均TMR系數(shù)變化。由于BF-BOF的生產(chǎn)部分減少,TMR系數(shù)也減少。但氫氣煉鐵的TMR系數(shù)更高,認(rèn)為這是水電解制氫的貢獻(xiàn)大。
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