9月3日,北京科技大学与自然资源保护协会发布《绿氢DRI炼钢:区域适配与发展路径》报告,并邀请相关行业协会、企业、高校专家,围绕我国绿氢DRI(即绿氢直接还原铁)工艺的区域适配、发展模式及规模化应用开展交流。
随着我国“双碳”目标加快落地,钢铁作为能源消耗和碳排放高度集中的基础产业,正承受巨大的减排压力与转型挑战。绿氢DRI流程依托可再生能源制绿氢替代传统化石碳源作为还原剂,配套使用绿电作为能源,可实现“以绿制绿”,未来有望与废钢-电炉流程(即短流程)并列成为钢铁工业实现深度脱碳、迈向近零排放的重要生产路线。
报告指出,我国钢铁工业具有规模巨大、区域差异显著、资源禀赋复杂、转型约束多等特征。一方面,我国铁矿石对外依存度高、国内矿石品位偏低且分布不均;另一方面,风光等清洁电力资源呈明显的区域聚集特征,与钢铁产能布局存在明显错位。因此,绿氢DRI在我国的发展既不能简单复制国外模式,也难以依赖单一技术路径或统一推进节奏。
那么,我国应在哪些地区、以何种方式有序推进绿氢DRI发展?报告梳理出3条潜在的绿氢DRI炼钢路径:国内矿路线,即国内铁矿石-竖炉自产DRI-熔分炉-转炉;进口矿路线,即进口高品位铁矿石-竖炉自产DRI-电炉;以及进口HBI路线,即进口热压块直接还原铁(HBI)-电炉。其中,国内矿路线和进口矿路线因为都包括竖炉自产DRI环节,统称自产DRI路线。基于公开数据,报告测算了2025年至2060年全国30个省级行政区三类路线的吨钢生产成本演化趋势,并对比评估各路线的长期竞争力和适用区域。
报告指出,国内矿路线在2032年后具有最明显的长期成本优势,且可减少矿石对外依存度,因此战略价值最高。尽管进口HBI路线在2032年前具有阶段性成本和市场启动优势,但随着绿氢、绿电持续降本,两条自产DRI路线的竞争力将逐步增强,尤其是国内矿路线在解决选矿造球、竖炉还原等技术难题后,将具有长期成本优势。
报告建议,按照“成本排序+工程成熟度”双重标准,分阶段推进绿氢DRI路线布局。2030年前为“条件准备期”,重点推进国内矿路线的关键技术攻关和进口矿路线的整体示范。2030—2040年为“路线验证与过渡期”,国内矿路线达到可复制工程条件后,应在内蒙古、宁夏等具备长期成本优势的省份推进。2040年后为“成熟路线规模化期”,国内矿路线在达到可复制的工程条件后可作为多个省份的长期推广方案;进口矿路线在国内矿路线仍未成熟时作为过渡。各阶段均应根据技术成熟度、供应条件和成本变化,动态优化路线选择与区域布局。
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