近日，兩桶油幾乎同時宣布了長距離管道輸氫方面的突破性好消息：一個是技術性上獲突破，一個是進入全國油氣管網規劃和建設。鑒于管道輸氫具有安全、便捷、輸量大的特點，隨著氫能產業快速的發展，氫氣管道將迎來廣闊的發展前景。
4月16日，中國石油對外發布消息，用現有天然氣管道長距離輸送氫氣的技術獲得了突破。這為中國今后實現大規模、低成本的遠距離氫能運輸提供了技術支撐。
此外，4月10日，中國石化宣布，“西氫東送”輸氫管道示范工程已被納入《石油天然氣“全國一張網”建設實施方案》。“西氫東送”起于內蒙古自治區烏蘭察布市，終點位于北京市的燕山石化，管道全長400多公里，是中國首條跨省區、大規模、長距離的純氫輸送管道。
目前氫氣運輸主要以高壓氣態運輸為主，百公里單位成本在10元/kg，這種方式成本較高、效率較低，也是造成終端用氫成本高的主要原因之一，制約了產業鏈發展。
近日，兩桶油均幾乎同時宣布了長距離管道輸氫方面的突破性好消息：一個是技術性上獲突破，一個是進入全國油氣管網規劃和建設。鑒于管道輸氫具有安全、便捷、輸量大的特點， 隨著氫能產業快速的發展，氫氣管道將迎來廣闊的發展前景。
天然氣管網摻氫國內外經驗
天然氣摻氫技術既能實現氫能的大規模儲存，又能高效低成本輸送氫氣，是降低天然氣利用過程碳排放強度、保障燃氣供應安全的有效途徑。在“雙碳”目標下，天然氣作為低碳化石能源，其需求仍在逐步增加。“天然氣管道建設將會大力發展，為氫能的儲運提供發展空間的可能性”成為業內人士共識。
學者黃明表示，運用天然氣管道混輸氫氣會產生氫脆反應，而氫脆現象對于聚乙烯管較為友好。但是聚乙烯管卻存在著氫氣滲透的現象，并且其滲透率是天然氣的5倍，然而該滲透損失量相對于年輸送量微乎其微。
在德國的 Falkenhagen，一個具有 2MW 電轉氫能力的示范電廠于 2013 年完全服役，制取的氫氣被直接送入天然氣管線。法國環境與能源控制署(ADEME)贊助的“GRHYD”項目則將可再生能源制得的氫氣摻入天然氣中供加氫站和居民使用，摻氫體積分數最高將達到 20%。
國內天然氣管網摻氫的范例極少。2019年9月30日，國家電投年度重點項目——朝陽可再生能源摻氫示范項目第一階段工程圓滿完工。該項目是國內首個電解制氫摻入天然氣項目，填補了國內天然氣管道摻氫規范和標準空白。
2019年8月23日，朝陽可再生能源摻氫示范項目第一階段工程破土動工，利用燕山湖發電公司現有10Nm3/h堿液電解制氫站新建氫氣充裝系統，氫氣經壓縮瓶儲后通過集裝箱式貨車運至摻氫地點;廠外在朝陽朝花藥業公司建設天然氣摻氫設施，實現天然氣摻氫示范。
該項目是國內首個電解制氫摻入天然氣項目，通過驗證電力制氫和氫氣流量隨動定比摻混、天然氣管道材料與氫氣相容性分析、摻氫天然氣多元化應用等技術的成熟性、可靠性和穩定性，達到全面驗證示范氫氣“制取-儲運-摻混-綜合利用”產業鏈關鍵技術的目的，打破國外技術壟斷，填補國內天然氣管道摻氫規范和標準的空白，促進相關產業體系升級。
中國石油表示，目前，這條天然氣管道中的氫氣比例已逐步達到 24%，也就是說每輸送 100 立方米摻氫天然氣，其中就包括了 24 立方米的氫氣。經過了 100 天的測試運行，這條 397 公里長的天然氣管線整體運行安全穩定。
氫氣管道將迎來廣闊的發展前景
氫氣是一種非常清潔的能源，無色無味無毒，電化學反應后只產生水，完全零排放，并且可以循環使用。
目前，全球范圍內氫氣輸送管道總里程已超5000公里，其中，美國建有輸氫管道超2500公里，中國的輸氫管道建設則仍處于起步階段。中國石化已經建有金陵—揚子氫氣管道、巴陵—長嶺氫氣輸送管線、濟源—洛陽氫氣管道，最長投運時間約16年。
《天然氣管道摻氫輸送及終端利用可行性研究報告》指出，目前天然氣摻氫技術可充分利用已有成熟天然氣管網基礎設施，有利于實現氫能長距離、低成本運輸和大規模儲存，緩解天然氣供應壓力。同時，有利于降低終端碳排放強度，實現氫進萬家。綠氫價格下降是未來摻氫天然氣規模化發展的必然要求。樂觀情形下，2026年左右開始進入商業化導入階段，2042年進入商業化應用階段。
近年來，中國加快了氫能產業的發展，2022 年 3 月 23 日，國家發展改革委、國家能源局印發了《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)》，提出要建立 "1+N" 政策體系，明確氫能戰略定位，部署產業發展重點任務。
截至2022 年底，各地方政府出臺了超過300項支持政策，涵蓋了交通、工業等多個應用領域。中央企業也積極參與了氫產業鏈的布局發展，涉及了煤炭、電力、石油天然氣、核能等各個重要的能源領域。2022年底，國內建成投運的加氫站數量達到 274 座，在全球排名第一，占全球的 33.7%。
此外，《石油天然氣“全國一張網”建設實施方案》是國家能源局今年3月印發的，旨在細化落實中長期油氣管網規劃和五年期油氣發展規劃管道建設任務。
國家管網集團科學技術研究總院分公司氫能技術專家彭世垚指出，天然氣管網和儲氣庫是很大的“調峰廠”，可以作為氫調峰的示范。“充分利用國家管網‘一張網’優勢是解決氫能規模化應用的最佳方案。摻氫和純氫管道輸送將成為新的業務增長點，預計管道輸氫量占比達20%，約3000億標方，可解決資源錯配問題和調峰需求。”
據悉，截至2022年底中國油氣管道的總里程達到18.5萬公里。以目前國內天然氣消費量計算，當摻氫比達到20%時，可運輸1000多萬噸氫氣，約合5600多億度綠電，氫氣成本也會大幅度下降。
業內人士認為，隨著氫能產業的快速發展，國家在石油天然氣“全國一張網”的政策支持，以及中國石油在天然氣管道長距離輸送氫氣的技術突破，使國內氫氣管道迎來廣闊的發展前景。
轉自：企業觀察網
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