近年来,氢能冶金是钢铁行业实现低碳发展的重要路径,受到世界各国的关注与重视。与传统碳冶金相比,氢冶金以氢气为燃料和还原剂,可以使冶炼过程摆脱对化石能源的依赖,从源头上解决碳排放问题。为有序推进氢能产业高质量发展,构建清洁低碳、安全高效的氢能产业创新体系,山西晋南钢铁集团在实施氢能冶炼的基础上,积极携手战略合作伙伴加快推进“光伏发电+储能+制氢”项目,布局氢能汽车、加氢站等氢能产业链,全方位推动绿色低碳高质量发展。可以说,晋南钢铁在实践中走出了一条传统长流程钢企利用自身优势发展氢能冶炼和物流的有效道路。
日前,在中国氢能产业应用生态峰会上,山西晋南钢铁集团有限公司(下称晋南钢铁)与北京一家公司举行了10000辆氢能重卡战略合作签约仪式。这是晋南钢铁继前期一次性投运300辆氢能重卡之后,再次向氢能物流领域发力的一项重要举措。
“晋南钢铁构建‘制、储、运、加、用’全链条氢能生态体系,大规模氢能重卡短距离运输在山西临汾已成为现实,其零碳智慧物流平台及氢能发展规划与国家‘双碳’目标十分契合。”4月26日,晋南钢铁总裁张天福表示。
“氢”起未来,晋南钢铁已经在实践中展示了氢能在绿色低碳发展中的强大生命力。
布局氢能 构筑零排放物流体系
“氢能汽车完全是零污染、零排放!你看,长城汽车的董事长魏建军正在大口喝氢能汽车尾气管排出的水。”张天福展示了一张魏建军在喝尾气管水的视频截图。
晋南钢铁集团首批交付投运的氢能重卡
氢能源是公认的清洁能源。它能量密度高,氢气热值大约是石油的3倍,燃烧后的最终产物是水,完全是零污染排放。在“双碳”目标下,近年来,从国家层面到地方层面均出台了相关政策支持氢能产业发展。
国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035)》,到2025年,全国氢燃料电池汽车保有量不少于5万辆,不断扩大交通领域氢能应用市场规模。
《山西省氢能产业发展中长期规划(2022—2035)》提出,到2025年,初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系,燃料电池汽车保有量达到1万辆以上,部署建设一批加氢站,可再生能源制氢量达到4万吨/年;2030年,燃料电池汽车保有量达到5万辆,可再生能源制氢在交通、储能、工业等领域实现多元规模化应用,形成布局合理、产业互补、协同共进的氢能产业集群;2035年,形成国内领先的氢能产业集群。
加氢站
今年全国两会期间,全国人大代表、临汾市委书记李云峰提出,建议国家将山西临汾列为绿色运输试点城市。他表示,临汾市正在全力推进以“油改电”“油改氢”为主的绿色运输改革,拟从大宗货物、城市货物配送、公共交通和环卫等3个领域开展;将依托钢铁企业、焦化企业、煤化工企业的运输场景,在运营强度大、行驶线路固定的工业园区(矿区)开展氢燃料电池重卡短倒运输、中长途运输示范应用,合理布局加氢站点和长管拖车运氢路径;以清洁化、低碳化、低成本的多元应用示范打造国内氢能产业高地。
在这方面,晋南钢铁已经走在了山西省氢能产业发展规划的前面。“氢能重卡在未来运输场景中是大有前途、大有所为的,它可有效降低碳排放量、改善空气质量。未来,晋南钢铁将以氢能重卡零碳智慧物流平台为突破口,3年内购买10000辆氢能重卡在临汾推广使用;5年内购买50000辆氢能重卡,建设不少于50座加氢站,利用廉价‘蓝氢’孵化不低于上百家环保绩效A级企业。”张天福表示。
发展氢能重卡物流,首要的前提是有廉价且可持续的氢气来源,而山西省具有天然氢能资源优势。山西省拥有全国最大的氢气来源:年产煤13亿吨、焦炭1.2亿吨,焦炭的副产焦炉煤气中氢含量约占60%,每年可提取氢气140亿立方米。同时,合成氨、甲醇和氯碱等行业也存在大量富氢尾气,经分离提纯后均可作为优质氢源。
对于晋南钢铁来说,作为一家钢-焦-化-氢联产企业,具有天然的氢能资源优势。其化工副产氢气属于二次能源,成本十分低廉,年产氢气5万吨左右。“其中,‘蓝氢’4.5万吨/年左右、‘绿氢’0.5万吨/年,除部分用于生产外,大部分可用于氢能重卡,按每辆氢能重卡每天消耗35公斤氢气计算,可满足4000辆氢能重卡的加氢需求。”张天福表示。
不过,虽然拥有丰富的氢能资源,成本才是决定氢能重卡生命力的关键因素。只有用氢气(作为燃料)比柴油、LNG(液化天然气,作为燃料)更便宜,柴油、LNG重卡的业主才有兴趣和动力更换并使用氢能重卡。
“以1000公里作为核算单位,按照氢气价格为22元/公斤、LNG为5元/公斤、柴油为7元/公斤计算,氢能重卡为1.98元/公里、LNG重卡为2.0元/公里、柴油重卡为2.1元/公里。从成本上看,氢能重卡已经具有一定的燃料成本优势。另外,按单车每年运行30万公里计算,柴油重卡碳排放量为300吨/年、LNG重卡碳排放量为280吨/年,而氢能重卡零排放。按1吨二氧化碳交易价格为50元人民币计算,氢能重卡有每年1.5万元和1.4万元的碳排放成本优势。”张天福算了一笔账。
有成本优势,还要有应用场景。没有足够规模的物流量,是无法支撑起一个氢能物流体系的。
山西是工业大省,煤、焦、钢、铁、矿企业较多,年运输量巨大,有55万辆氢能重卡应用场景,在氢气制造成本和氢能应用上有天然优势,具有良好的发展条件。
“如果一辆重卡每天加注35公斤氢气,那么55万辆氢能重卡每天氢气需求量为19250吨。可以说供不应求,未来可期。”张天福表示。
但是,如何让物流更为高效和经济,创造更多价值?晋南钢铁的天恒氢能零碳物流平台应运而生。该平台是以临汾市为中心,国内首创的氢能零碳物流平台。该平台现拥有氢能重卡300辆,同时寻求当地优质企业的货源合作,增加货源及氢能重卡数量,提升回程货源占比。
“通过平台大数据分析,精准自动匹配货源、一键派车、自动结算、园区无人驾驶,提升运行效率,确保在没有补贴的情况下实现盈利,市场化打造氢能零碳物流平台。”张天福介绍。
“氢能重卡动力十足、节能环保,开起来驾乘体验要比传统重卡好很多,还没有油气味儿。更重要的是,我们有自己的加氢站,用不着担心加不上气。”一位氢能重卡司机提起开车感受时称赞道。
未来已来!零碳、零排放的氢能绿色物流体系已经在晋南钢铁深深扎根,其枝干正在向苍穹伸展!
“链主引领” 打造千亿元级产业链条
氢能是国家认定的战略性新兴产业的重点方向,山西省政府和企业也都在积极谋划氢能产业发展。
2022年5月27日,在山西省重点产业链“链长”制会议上,晋南钢铁成为“氢能产业链链主”企业。
“晋南钢铁作为山西省氢能产业链‘链主’企业,将认真落实山西省政府对‘链主’企业‘一企带一链’‘一链成一片’的要求,推动氢能产业链融合发展,打造千亿元级氢能产业链。”张天福介绍。
千亿元级产业链,与白俄罗斯这种规模的国家GDP差不多。GDP总量的形成,是需要产业和一个个的具体项目支撑的,而不是凭空产生的。
“山西省目前注册有55万辆柴油重卡。如果一辆重卡的寿命为15年,山西省平均每年则有3万~4万辆氢能重卡的更换需求。按每辆重卡价格为100万元计算,仅仅是氢能重卡的更换每年就有300亿元~400亿元的GDP。一辆氢能重卡一年的氢气成本按最低30万元计算,55万辆就是1650亿元的氢气消耗。”张天福解释。
与此同时,他们提出,要吸引与氢能重卡配套的上下游企业前来临汾市投资建厂,形成产业集群,打造氢能产业孵化基地和氢能小镇示范园区;全面推广使用“绿氢”氢能重卡,投资建设光伏发电、源网荷储、分布式光伏发电、风力发电及电解水制氢等项目,大力发展“绿氢”,最终用“绿氢”替代“蓝氢”。
2022年8月份,晋南钢铁与杭氧股份合作建设氢气提纯装置及加氢站。这是目前国内最大的加氢站,每天能加注9000公斤氢气,可满足300辆氢能汽车加注。与国内其他加氢站相比,晋南钢铁集团加氢站自动化程度高,加氢装置能实现自动启停、自动加氢、自动控制、自动计量,从制氢到加氢仅需一人操作,实现一人一键加氢。
2022年9月份,晋南钢铁引进的上海重塑已经在晋南钢铁所在的山西临汾曲沃经济技术开发区注册公司,筹备建设集生产、研发、销售、测试于一体的氢燃料电池产业基地。
今年3月份,晋南钢铁与北京氢璞创能举行10000辆氢能重卡战略合作签约仪式,共同打造以临汾市为中心、辐射山西省及周边地区的零碳绿色物流体系,合力共建氢能零碳智慧物流平台。
天恒零碳智慧物流平台
“目前,晋南钢铁正与上海申能、杭氧股份、三一重工等企业布局2023年山西省光伏绿电制氢、氢能车应用、加氢站建设及入驻曲沃经济技术开发区,共同建设氢能小镇。一系列项目的落地,最终能够构成一个千亿元级甚至万亿元级的产业集群。”张天福介绍。
显然,近几年,晋南钢铁集团氢能产业布局已经在逐步展开,稳步推进。
当然,一个产业链条的形成,除了机遇和资源禀赋,地方政府的支持同样是不可或缺的,尤其是在营商环境方面。而山西省及晋南钢铁所在的当地政府在这些方面做足了功夫。
为点对点了解链主企业投资动态,寻求更多的合作机遇,推动氢能项目高效快速落地,今年2月份,曲沃当地政府领导带队赴上海考察氢能产业“制—储—运—加—用”一体化供应链,并开展招商引资活动,积极筑巢引凤,吸引国内氢能产业链优秀企业落户曲沃,合力打造“氢能小镇”,同时要求晋南钢铁与氢能产业上下游企业深入对接,按照企业发展状况优化氢能布局,完善相关设施建设,推动氢能产业链提质升级。
2022年8月18日,山西省发展改革委制定了《山西省推进氢能产业发展工作方案》。该方案在提升高纯氢制备能力、支持氢气储运和加注设施建设、培育发展氢燃料电池及氢能装备关键零部件、鼓励氢能多领域应用示范等方面提出20条奖补措施,促进氢能全产业链培育。
行胜于言。2022年8月份,晋南钢铁举行氢能重卡交付投运仪式,一汽解放、南京金龙、大运汽车、美锦能源等交车方企业代表将首批300辆氢能重卡交付给晋南钢铁,标志着晋南钢铁在构建氢能产业链创新体系、实现绿色低碳发展方面迈出坚实步伐。
“在山西省、临汾市、曲沃县各级政府和领导的大力支持下,下一步,晋南钢铁将以临汾氢能小镇项目、氢能重卡智慧物流平台项目、加氢站项目、光伏发电及源网荷储一体化新能源项目等为抓手,携手国内氢能产业链上下游企业,共同打造千亿元级氢能产业链,全方位推动绿色低碳高质量发展。”张天福充满信心地说。
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