近日，國家電投上線(xiàn)了國內首個(gè)綠氫摻入天然氣示范項目，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氣鍋爐使用。業(yè)內認為，該項目是摻氫天然氣示范項目在民用終端應用驗證方面的新進(jìn)展。
不過(guò)，由于天然氣摻氫產(chǎn)業(yè)在國內尚處于起步階段，仍面臨安全隱患不明晰、標準規范缺乏、行政審批難、終端用戶(hù)設備適用性待考等難題。
■具備良好條件
國內首個(gè)電解制氫摻入天然氣項目“朝陽(yáng)可再生能源摻氫示范項目第一階段工程”位于遼寧省朝陽(yáng)市。項目負責人告訴記者，此次綠氫摻入天然氣示范項目加入了民用領(lǐng)域示范，將終端應用場(chǎng)景設置在廚房，綠氫與天然氣摻混后供燃氣鍋爐使用。
“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，充分利用現有的天然氣主干管網(wǎng)和龐大的支線(xiàn)管網(wǎng)摻氫運輸，實(shí)現低成本的氫氣大規模、大范圍運輸，從而降低氫氣價(jià)格?！币晃恍履茉葱袠I(yè)研究專(zhuān)家告訴記者。
目前，我國天然氣管道網(wǎng)絡(luò )系統框架已基本形成。從消費端來(lái)看，截止到2020年底，我國天然氣年消費量已達到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用于城燃、發(fā)電以及工業(yè)能源。國聯(lián)證券的報告分析認為，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，同時(shí)，摻氫可以減少天然氣燃燒帶來(lái)的二氧化碳排放問(wèn)題。
據國家發(fā)改委能源研究所數據，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?xún)鹊哪繕讼?，我國天然氣消費量將于2040年達到峰值，約5800-6000億立方米，假設天然氣摻氫比例達到20%水平，預計到2050年可貢獻約80—90萬(wàn)噸的氫氣需求。
■兼顧經(jīng)濟性與低碳化
氫氣濃度相對較低時(shí)，氫氣的混合無(wú)需對基礎設施進(jìn)行重大投資或改造，投資成本相對較小。若混合濃度超過(guò)20%，則需要對現有基礎設施和終端應用進(jìn)行重大改變。上述項目負責人表示，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(hù)為工業(yè)用戶(hù)，在終端設施改造上可以一對一把控，但如何對大規模的居民用戶(hù)終端進(jìn)行入戶(hù)改造，將是一個(gè)比較復雜的工程。他建議，一方面要持續進(jìn)行天然氣摻氫項目的示范研究，另一方面則需要推進(jìn)終端燃氣具的技術(shù)迭代?！笆聦?shí)上，在氫進(jìn)萬(wàn)家的推進(jìn)背景下，目前很多終端廠(chǎng)家已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行產(chǎn)品的改造?！?/p>
同時(shí)，該項目負責人認為，天然氣摻氫項目的成本多少，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(lái)經(jīng)濟效益和減碳效益，而必備的大型摻混設備，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)證券的報告顯示，短期內，低比例的天然氣摻氫或可兼顧實(shí)現經(jīng)濟性與低碳化。根據估算，假設摻氫混合比例為5%，每戶(hù)每年消耗1—1.8萬(wàn)千瓦電能，那么330萬(wàn)戶(hù)家庭使用摻氫天然氣供暖，每年可減少約20萬(wàn)噸二氧化碳排放。
■短期內以試點(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，但上述負責人認為，短期內仍將以實(shí)驗研究和試點(diǎn)示范為主。
“氫氣會(huì )導致管道發(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(wèn)題，需要將這一問(wèn)題包含到管道整體評估中?！鄙鲜鲐撠熑私ㄗh，應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，但國內目前沒(méi)有設定相關(guān)標準。
“首先需要說(shuō)服燃氣公司一起推進(jìn)這類(lèi)項目，其次要通過(guò)政府的安全審核，加上天然氣摻氫還在起步階段，要實(shí)現跨城區、大范圍的項目難度較大。居民對于燃氣具等終端設備的改造是否接受也需要進(jìn)一步的調研?！鄙鲜鲰椖控撠熑吮硎?。
