氢冶金发展模式系列研究之一：从焦炉煤气到绿氢-山西氢冶金-发展路径探索.pdf

全球钢铁行业深度脱碳进程中，氢冶金正从技术探索走向产业实践。本报告聚焦山西省，深入剖析其依托丰富焦炉煤气资源形成的“副产资源过渡类”氢冶金发展模式，探讨如何利用副产氢窗口期推动产业起步，并逐步向绿氢冶金演进。

资源禀赋与模式选择

山西拥有全国最丰富的焦炉煤气副产氢资源，焦化产能居全国首位，为氢冶金提供了低成本、稳定的近期氢源。相比绿氢的高成本和煤制氢的高排放，焦炉煤气副产氢兼具经济性和一定减排效益，是山西氢冶金早期部署的理想选择。政策层面也明确鼓励利用工业副产氢推动项目落地，为产业发展提供了制度空间。

技术路径与项目实践

山西已探索出富氢还原和纯氢还原等多种技术路径。晋南钢铁、美锦钢铁等企业通过高炉富氢喷吹、焦炉煤气制氢耦合直接还原铁等项目，验证了副产资源过渡模式的可行性。这些项目不仅降低了初期投资门槛，还为未来绿氢接入积累了技术和运营经验。

经济性评估与成本对比

经济性测算显示，当前焦炉煤气副产氢成本约为9元/千克，显著低于本地绿氢22-37元/千克的成本区间。反映在吨钢成本上，焦炉煤气路线虽高于传统长流程，但远低于绿氢路线。跨区域输入内蒙古绿氢或直接还原铁产品具有一定成本竞争力，但受制于基础设施和运输成本，短期内难以大规模替代本地副产氢。

转型窗口与行动建议

报告指出，2030-2035年是山西氢冶金从副产氢向绿氢接续的关键窗口期。随着焦化产能收缩导致副产氢供给减少，以及绿氢成本下降，副产氢的阶段性优势将逐渐减弱。建议山西明确副产氢的过渡定位，避免路径锁定；优化政策支持，从支持副产氢利用转向支持绿氢接续能力；推动煤焦钢协同转型，完善低碳钢标准和绿色金融工具，最终构建以绿氢为核心的深度脱碳钢铁体系。