中國儲能網(wǎng)訊：近日，國家電投上線了國內(nèi)首個(gè)綠氫摻入天然氣示范項(xiàng)目，將可再生能源電解水制取的綠氫與天然氣摻混后供民用燃?xì)忮仩t使用。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，該項(xiàng)目是摻氫天然氣示范項(xiàng)目在民用終端應(yīng)用驗(yàn)證方面的新進(jìn)展。
不過，由于天然氣摻氫產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)尚處于起步階段，仍面臨安全隱患不明晰、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范缺乏、行政審批難、終端用戶設(shè)備適用性待考等難題。
■具備良好條件
國內(nèi)首個(gè)電解制氫摻入天然氣項(xiàng)目“朝陽可再生能源摻氫示范項(xiàng)目第一階段工程”位于遼寧省朝陽市。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人告訴記者，此次綠氫摻入天然氣示范項(xiàng)目加入了民用領(lǐng)域示范，將終端應(yīng)用場景設(shè)置在廚房，綠氫與天然氣摻混后供燃?xì)忮仩t使用。
“探索的初衷，一方面可以利用氫氣替代部分天然氣提供熱能和電能，同時(shí)降低碳排放；另一方面，充分利用現(xiàn)有的天然氣主干管網(wǎng)和龐大的支線管網(wǎng)摻氫運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)低成本的氫氣大規(guī)模、大范圍運(yùn)輸，從而降低氫氣價(jià)格。”一位新能源行業(yè)研究專家告訴記者。
目前，我國天然氣管道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)框架已基本形成。從消費(fèi)端來看，截止到2020年底，我國天然氣年消費(fèi)量已達(dá)到3250億立方米，占2020年全球需求量約8.5%，其中，90%天然氣以燃燒的方式應(yīng)用于城燃、發(fā)電以及工業(yè)能源。國聯(lián)證券的報(bào)告分析認(rèn)為，我國天然氣管道輸送技術(shù)成熟，為天然氣摻氫提供了實(shí)踐基礎(chǔ)，同時(shí)，摻氫可以減少天然氣燃燒帶來的二氧化碳排放問題。
據(jù)國家發(fā)改委能源研究所數(shù)據(jù)，在《巴黎協(xié)定》提出將全球平均氣溫升幅控制在2攝氏度以內(nèi)的目標(biāo)下，我國天然氣消費(fèi)量將于2040年達(dá)到峰值，約5800-6000億立方米，假設(shè)天然氣摻氫比例達(dá)到20%水平，預(yù)計(jì)到2050年可貢獻(xiàn)約80—90萬噸的氫氣需求。
■兼顧經(jīng)濟(jì)性與低碳化
氫氣濃度相對較低時(shí)，氫氣的混合無需對基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行重大投資或改造，投資成本相對較小。若混合濃度超過20%，則需要對現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和終端應(yīng)用進(jìn)行重大改變。上述項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示，天然氣摻氫示范的目的就是為了不進(jìn)行大范圍的天然氣管道改造。由于此前示范的終端用戶為工業(yè)用戶，在終端設(shè)施改造上可以一對一把控，但如何對大規(guī)模的居民用戶終端進(jìn)行入戶改造，將是一個(gè)比較復(fù)雜的工程。他建議，一方面要持續(xù)進(jìn)行天然氣摻氫項(xiàng)目的示范研究，另一方面則需要推進(jìn)終端燃?xì)饩叩募夹g(shù)迭代。“事實(shí)上，在氫進(jìn)萬家的推進(jìn)背景下，目前很多終端廠家已經(jīng)開始進(jìn)行產(chǎn)品的改造。”
同時(shí)，該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人認(rèn)為，天然氣摻氫項(xiàng)目的成本多少，關(guān)鍵在于是否有價(jià)格優(yōu)勢，如果摻入的氫氣價(jià)格比天然氣便宜，則能為這一模式同時(shí)帶來經(jīng)濟(jì)效益和減碳效益，而必備的大型摻混設(shè)備，已在石油化工業(yè)有相對成熟的技術(shù)，成本投入占比不大。
國聯(lián)證券的報(bào)告顯示，短期內(nèi)，低比例的天然氣摻氫或可兼顧實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性與低碳化。根據(jù)估算，假設(shè)摻氫混合比例為5%，每戶每年消耗1—1.8萬千瓦電能，那么330萬戶家庭使用摻氫天然氣供暖，每年可減少約20萬噸二氧化碳排放。
■短期內(nèi)以試點(diǎn)示范為主
雖然天然氣管道摻氫輸送在氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中具有重要的推廣價(jià)值，但上述負(fù)責(zé)人認(rèn)為，短期內(nèi)仍將以實(shí)驗(yàn)研究和試點(diǎn)示范為主。
“氫氣會導(dǎo)致管道發(fā)生氫脆，加速管道失效時(shí)間，降低其服役壽命，造成安全隱患，氫脆是摻氫最核心最關(guān)鍵的問題，需要將這一問題包含到管道整體評估中。”上述負(fù)責(zé)人建議，應(yīng)針對不同管道的使用年限、使用環(huán)境、材料、連接工藝等評估，再決定摻氫比例，但國內(nèi)目前沒有設(shè)定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
“首先需要說服燃?xì)夤疽黄鹜七M(jìn)這類項(xiàng)目，其次要通過政府的安全審核，加上天然氣摻氫還在起步階段，要實(shí)現(xiàn)跨城區(qū)、大范圍的項(xiàng)目難度較大。居民對于燃?xì)饩叩冉K端設(shè)備的改造是否接受也需要進(jìn)一步的調(diào)研。”上述項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示。
