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民用天然氣摻氫技術(shù)靠譜嗎?
日期:2021-11-25   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_miaowanying 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
近日,國(guó)家電投上線了國(guó)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(guò),由于天然氣摻氫產(chǎn)業(yè)在國(guó)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(guó)內(nèi)首個(gè)電解制氫摻入天然氣項(xiàng)目“朝陽(yáng)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(yáng)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(chǎng)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(guó)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(lái)看,截止到2020年底,我國(guó)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(guó)聯(lián)證券的報(bào)告分析認(rèn)為,我國(guó)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(lái)的二氧化碳排放問(wèn)題。

據(jù)國(guó)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(guó)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(wàn)噸的氫氣需求。

■兼顧經(jīng)濟(jì)性與低碳化

氫氣濃度相對(duì)較低時(shí),氫氣的混合無(wú)需對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行重大投資或改造,投資成本相對(duì)較小。若混合濃度超過(guò)20%,則需要對(duì)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(duì)一把控,但如何對(duì)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(wàn)家的推進(jìn)背景下,目前很多終端廠家已經(jīng)開(kāi)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(shì),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(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(duì)成熟的技術(shù),成本投入占比不大。

國(guó)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(wàn)千瓦電能,那么330萬(wàn)戶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(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(huì)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(wèn)題,需要將這一問(wèn)題包含到管道整體評(píng)估中。”上述負(fù)責(zé)人建議,應(yīng)針對(duì)不同管道的使用年限、使用環(huán)境、材料、連接工藝等評(píng)估,再?zèng)Q定摻氫比例,但國(guó)內(nèi)目前沒(méi)有設(shè)定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

“首先需要說(shuō)服燃?xì)夤疽黄鹜七M(jìn)這類(lèi)項(xiàng)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(xiàn)跨城區(qū)、大范圍的項(xiàng)目難度較大。居民對(duì)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。

原標(biāo)題:民用天然氣摻氫技術(shù)靠譜嗎?
 
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