解读山西“煤制氢”
发布日期：2019/11/18
山西省欲打造中国“氢谷”。这个听起来十分时髦的词汇，并不仅仅是山西产业转型选择的方向。广东佛山、山东济南、吉林白城等全国20多个地区都在陆续喊出类似的口号，只不过山西省打造“氢谷”的制氢路径不同——煤制氢。
作为产煤大省，山西省的煤炭产量约占全国四分之一。煤炭是山西的支柱产业，“一煤独大”同样也使山西深陷“资源陷阱”。当地经济发展严重依赖煤炭行业，增长也随煤炭行业而波动。摆脱煤炭依赖症，寻找新动能成为山西省极力追求的目标。
但“氢谷”计划并未离开煤。今年11月，山西省工信厅与省内大型煤炭企业——阳煤集团、焦煤集团、潞安集团等企业签订氢能产业战略合作框架协议，寻求煤制氢发展之路。
氢能属于二次能源，对环境友好，具有可再生性。氢气一直是重要的工业原料，其作为化工原料使用已有很长的历史。目前，人们正在探索将氢气作为新型能源，替代传统能源，比如应用在氢燃料电池车上。以氢为燃料的汽车，仅排出水，而以汽油、柴油为燃料的车辆则排放大量有害气体和物质。
煤制氢的过程没那么“纯洁”，因为在制氢的过程中，离不开煤。煤炭的成分中又含碳、硫等元素，这必然带来污染物及碳排放。
目前煤制氢主要有三条路线：一是煤直接制氢，即将煤炭气化后转化成合成气，再将其中的氢气分离提纯；二是煤化工副产氢，即在焦炭、兰炭等煤化工产品的生产过程会副产氢气，例如煤制甲醇、煤制合成氨等项目的合成气中含有氢气，将这些副产品回收，可用来制取满足燃料电池所需的氢气；三是利用煤来发电，通过电解水制氢。
山西的煤炭企业在三种路径中游走，却一直没有大力推动项目落地，目前真正进入实践的屈指可数。煤制氢之路到底遇到了哪些障碍？这个富产煤炭的省份，是否有希望通过“氢谷”实现转型跨越？
观望中的煤企
目前煤炭企业进军氢能产业尚有成本优势。“煤炭企业的设备、工艺大多都是现成的。无论是直接制氢，还是副产氢都成本低廉。” 清华大学核能与新能源技术研究院教授、国际氢能协会副主席毛宗强表示。
山西大同煤矿集团有限公司（下称同煤集团）就是希望依托60万吨煤制甲醇项目得到副产氢。负责该制氢项目的工程师解释，在煤制甲醇过程中，新增一套装置，抽出一部分制甲醇的气经过提纯获得氢气。原来这部分气体是打回到系统中的，现在是“再利用”。
煤化工副产氢可以依托煤炭企业的现有项目，相当于循环再利用项目，相对于单纯煤制氢来说，投资低廉，是目前山西煤炭企业的首选。
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高昂的环境成本
长久以来，中国一直想将国内的能源结构变得更低碳、更清洁。方式之一就是不断减少使用最“脏”的能源——煤炭，转而使用更加清洁的能源，比如可再生能源发电、天然气等。
2010年到2018年，煤炭在中国一次能源消耗中所占比重已从69%下降到59%。
煤制氢路径必然会产生碳排放问题，如果该问题无法解决，会产生高昂的环境成本。
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过剩风险
包括山西在内，全国超过20个省市提出要发展氢能及燃料电池汽车产业。多位专家向财新记者表示，各省市相继推出氢能发展规划主要是看中汽车产业“产业链长”“重资产”等特点。打造氢燃料电池车产业链，既吸纳了投资，也增加了就业。
符冠云表示，各地方的氢能竞赛，胜出者必然是产业链规模达到一定体量的城市。在这种“大者为王”的思路指引之下，形成了氢能产业遍地开花的格局，并出现贪大求全的倾向。总体上看，各地发展氢能产业可分为“下游推上游”和“上游推下游”两种模式。
山西无疑是后者，即在氢气资源方面具有数量多、成本低的优势，基于资源优势扩展下游应用。多名业内人士表示，如果山西煤企全力发展煤制氢产业，所产氢气体量较大，倘若自身市场需求不足，无法消纳，容易产生供给过剩风险。
来源：《财新周刊》 作者 ：黎柳茜 曾凌轲
