【专家视角】清华大学温宗国团队Nat. Commun.：揭示不均衡可再生能源供应对氢基还原铁技术减碳...

研究团队建立了钢铁生产单元模型，着重分析了现有高炉炼铁工艺情况，并开发核算方法评估太阳能、风能和生物质能源在0.1°×0.1°分辨率，对基于氢基还原铁技术的炼铁工艺的制氢供应潜力。结果表明，我国太阳能、风电的年发电潜力，以及可用于制氢的生物质能的年产生量能够满足当前全国氢基还原铁技术的制氢需求，但其分布呈现高度的地区不平衡特性，必须开展可再生能源的供需匹配分析以制定氢基还原铁技术部署方案。

图2. 钢铁单元与可再生能源的空间分布（a. 钢铁生产单元的分布，b-d. 太阳能、风能和生物质能的分布）

研究团队设定了6种氢基还原铁技术的部署情景，包括3种可再生能源供应（太阳能、风能、生物质能）以及两种应用规模（温和、激进）的组合。同时，开发了可再生能源空间供需匹配模型，以确定各情景下需改造的炼钢单元及需要部署可再生能源的区域。结果表明，在温和的技术应用规模下，3种可再生能源均可以满足技术的氢能需求。然而，若采用激进的技术应用规模，则不得不依赖额外的补充能源投入。这些补充能源占系统整体能源需求的1/3到1/2，会显著影响氢基还原铁技术的碳减排效果、经济成本与水耗。