近日,日本新能源產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構(NEDO)在“綠色創(chuàng)新基金”框架下啟動兩個新項目,支持低碳氫/氨產(chǎn)業(yè)發(fā)展,助力實現(xiàn)2050年碳中和目標。關鍵信息如下:
一、煉鋼過程中的氫利用項目
該項目預算為1935億日元,實施期為2021-2030年,目的是到2030年將煉鋼過程碳排放減少50%以上[1]。研發(fā)主題包括:
1、高爐氫還原技術
該主題下資助2個課題:①利用現(xiàn)場氫氣的氫還原技術,將對實際高爐(5000立方米級)進行改造,并進行常溫氫氣噴吹冶煉試驗,驗證因規(guī)模擴大導致的反應條件變化和碳減排效果,并開發(fā)引入國內(nèi)鋼鐵廠的技術,目標是到2030年通過利用現(xiàn)場氫氣進行高爐氫還原和二氧化碳(CO2)分離,使煉鋼過程排放量減少30%以上(其中氫還原貢獻10%減排量,CO2分離貢獻20%)。②開發(fā)利用外部供氫和高爐廢氣CO2的還原技術,將通過數(shù)學模型和中試規(guī)模試驗驗證,開發(fā)高爐煉鋼低碳技術,目標是到2030年減少50%以上的過程碳排放。主要包括氫氣直接噴吹和間接噴吹,前者向高爐大量注入氫氣直接還原煉鋼并配備碳捕集、利用與封存(CCUS)設備進一步減排,將進行關鍵技術開發(fā)和小規(guī)模試驗(氫氣噴吹量為12立方米,高爐規(guī)模為150立方米);后者將利用氫氣將高爐廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲烷后用作高爐還原劑,并可使用生物質(zhì)和還原鐵作為部分原料,將進行中試高爐(500立方米以上規(guī)模)的示范。
2、氫直接還原低品位鐵礦石技術
該主題下資助2個課題:①氫直接還原技術,將使用氫氣替代天然氣進行低品位鐵礦石的高爐還原,進行小試(實際高爐規(guī)模的1/250-1/150)、中試(實際高爐規(guī)模的1/25-1/5)驗證,實現(xiàn)到2030年中試規(guī)模技術比現(xiàn)有方法減排50%以上。②低品位鐵礦石電爐除雜技術,將在氫直接還原低品位鐵礦石過程中集成大規(guī)模電爐除雜工藝,實現(xiàn)該技術對高品質(zhì)鋼的量產(chǎn),到2030年示范處理量達到300噸的電爐工藝,將鋼水中的磷含量降至150 ppm以下、氮含量降至40 ppm以下。該課題將首先進行小試規(guī)模(處理量3-10噸)電爐的關鍵技術開發(fā)和驗證,然后進行大型電爐(300噸)的示范。
二、氨燃料供應鏈建設項目
該項目預算為598億日元,實施期為2021-2030年,旨在到2030年將氨供應成本降低至10日元/標準立方米,并通過開發(fā)氨燃燒發(fā)電技術實現(xiàn)到2050年部署10-20臺純氨燃燒發(fā)電設備、20-40臺高氨燃料發(fā)電設備[2]。研發(fā)主題包括:
1、低成本綠色制氨技術
該主題下資助2個課題:①新型制氨催化劑開發(fā)與示范,將開發(fā)可降低生產(chǎn)成本的新型制氨催化劑,開發(fā)低溫、低壓工藝,結合商用設備進行試驗和中試,并進行技術示范。②綠氨電解合成技術,將開發(fā)常溫常壓下以水和氮氣為原料的綠氨合成技術,并進行試驗驗證。
2、燃煤電廠混氨/純氨發(fā)電技術
該主題下資助2個課題:①燃煤鍋爐混氨/純氨燃燒技術開發(fā)及示范,將研發(fā)新型高混氨煤粉燃燒器并在商業(yè)電廠進行示范,還將研發(fā)純氨燃燒器,并與傳統(tǒng)煤粉燃燒器結合進行混氨50%的示范運行。②純氨燃料燃氣輪機技術開發(fā)與示范,將研發(fā)2兆瓦級燃氣輪機純液氨燃燒技術,并通過示范測試驗證安全措施。
原標題: 日本NEDO綠色創(chuàng)新基金資助低碳氫/氨技術