风电-电网协同供能下短流程氢冶金的技术经济分析

周奕彤; 周明熙; 高轮; 彭博; 刘若晨; 叶爽

doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2026.110

材料与冶金学报 ›› 2026, Vol. 25 ›› Issue (5) : 443 -451. DOI: 10.14186/j.cnki.1671-6620.2026.110

风电-电网协同供能下短流程氢冶金的技术经济分析

周奕彤, 周明熙, 高轮, 彭博, 刘若晨, 叶爽

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摘要

氢基直接还原铁-电弧炉（direct reduced iron-electric arc furnace, DRI-EAF）短流程冶金工艺是钢铁行业减碳的重要路径之一，其中可再生能源利用的技术与经济可行性需重点关注.本文构建了由风电与电网协同供能的氢基DRI-EAF工艺模型，对比评估了广东湛江区域海风与陆风绿电直连条件下该工艺的能耗、碳排放及经济性.结果表明：相较于陆风条件，海风条件下风电供给能力更强、波动性更小，系统对电网的依赖程度更低；随着风电场规模扩大，可再生能源渗透率持续上升，CO₂排放则不断下降；在相同风场规模下，海风条件的减碳效果始终优于陆风条件；在经济性方面，陆风条件具有更低的吨钢成本和更短的投资回收期；1 500 MW装机规模下，陆上风电吨钢成本为3 616.32元，低于海上风电的4 132.89元；当陆风场规模为750 MW时，系统投资回收期最短，为7.66年.