中石化集團(tuán)4月10日宣布,“西氫東送”輸氫管道示范工程已經(jīng)在路由選址、技術(shù)研究、工程建設(shè)方案等方面取得積極進(jìn)展,基本完成可行性研究報(bào)告的編制,正在加快推進(jìn)。
該管道起于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市,終于北京市的燕山石化,管道全長(zhǎng)400多公里,建成后將是中國(guó)首條跨省區(qū)、大規(guī)模、長(zhǎng)距離的純氫輸送管道。該管道將經(jīng)過內(nèi)蒙古、河北、北京等3省(市)9個(gè)縣區(qū),一期運(yùn)力10萬(wàn)噸/年,預(yù)留50萬(wàn)噸/年的遠(yuǎn)期提升潛力。同時(shí),將在沿線多地預(yù)留端口,便于接入潛在氫源。
該管道建成后,將用于替代京津冀地區(qū)現(xiàn)有的化石能源制氫及交通用氫。未來(lái),中石化還將依托“西氫東送”管道建設(shè)支線及加氫母站。
該管道已被納入國(guó)家能源局今年3月印發(fā)的《石油天然氣“全國(guó)一張網(wǎng)”建設(shè)實(shí)施方案》。
中石化方面沒有公布該管道的投資規(guī)模,目前也沒有具體的開工時(shí)間。該項(xiàng)目定義為示范工程,非商業(yè)化開發(fā)項(xiàng)目。
該管道難以商業(yè)化運(yùn)作的主要原因在于其輸送的是綠氫。
目前,全球的氫氣生產(chǎn)以天然氣和煤炭制氫為主,產(chǎn)量占?xì)錃饪偖a(chǎn)量的95%。用可再生能源電力電解水生產(chǎn)的氫氣約占全球氫氣總產(chǎn)量的5%,這類氫氣被稱為綠氫。由于成本、技術(shù)等原因,全球的綠氫生產(chǎn)都難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化開發(fā),化石能源制氫項(xiàng)目則已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行。
中石化在化石能源制氫、輸氫上具有較豐富的經(jīng)驗(yàn)。其旗下已有金陵—揚(yáng)子氫氣管道、巴陵—長(zhǎng)嶺氫氣輸送管線、濟(jì)源—洛陽(yáng)氫氣管道,最長(zhǎng)投運(yùn)時(shí)間約16年。
氫氣里只有綠氫被認(rèn)為是綠色能源,可以大幅減少難以電氣化的工業(yè)部門的碳排放。工業(yè)部門的碳排放約占全部碳排放的四分之一。
中石化對(duì)發(fā)展綠氫產(chǎn)業(yè)雄心勃勃。其已在內(nèi)蒙古布局了鄂爾多斯風(fēng)光融合綠氫示范項(xiàng)目,并規(guī)劃在烏蘭察布市建設(shè)大規(guī)模綠電制綠氫項(xiàng)目,通過建立“風(fēng)光發(fā)電-綠電制氫-氫氣管輸-煉化與交通用氫”的一體化氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,實(shí)現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)“制、儲(chǔ)、輸、用”全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉恫季帧?br />
中石化集團(tuán)董事長(zhǎng)馬永生今年4月表示,中石化錨定中國(guó)第一氫能公司的目標(biāo),正在加強(qiáng)氫能產(chǎn)業(yè)鏈一體化的投資布局。目前已建成加氫站98座,是全球在營(yíng)加氫站數(shù)量最多的企業(yè)。在綠氫制備方面,中石化預(yù)計(jì)將在今年底投產(chǎn)國(guó)內(nèi)最大的2萬(wàn)噸/年的庫(kù)車示范項(xiàng)目,所產(chǎn)的綠氫將替代原來(lái)的化石燃料制氫。
目前,全球范圍內(nèi)氫氣輸送管道總里程超5000公里,基本都是化石能源制氫,且大多距離較短。美國(guó)建成的輸氫管道超過2500公里,居全球首位。
全球的天然氣輸送管道已超過300萬(wàn)公里。
清華大學(xué)教授、國(guó)際氫能學(xué)會(huì)副主席毛宗強(qiáng)對(duì)《財(cái)經(jīng)十一人》表示,中國(guó)建成的輸氫管道共有400公里,幾乎都是化石能源制氫的輸送管道,已穩(wěn)定運(yùn)行多年。中石化的“西氫東送”項(xiàng)目是對(duì)可再生能源制氫的有益探索,有利于中國(guó)的氫能產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。
長(zhǎng)距離輸送氫氣要注意防止氫致裂紋等氫脆現(xiàn)象。管輸氫氣與油氣管道因介質(zhì)流動(dòng)與燃爆特性不同,在工藝設(shè)計(jì)與安全控制等方面存在明顯差異。在高壓氣態(tài)輸送過程中,氫會(huì)逐步侵入并滲透鋼材,引發(fā)鋼材力學(xué)性能下降。
中石化已完成《氫氣輸送管道工程技術(shù)規(guī)范》的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的空白。該規(guī)范涵蓋了輸氫管道工程的設(shè)計(jì)、施工及投產(chǎn)環(huán)節(jié),為“西氫東送”輸氫管道工程的落地奠定了基礎(chǔ)。
氫能綜合利用服務(wù)商北京中電豐業(yè)技術(shù)開發(fā)有限公司董事長(zhǎng)王德軍對(duì)《財(cái)經(jīng)十一人》表示,目前氫氣在中國(guó)仍屬于?;饭芾矸懂?。為了達(dá)到防爆安全要求,長(zhǎng)距離輸氫管道的沿線設(shè)計(jì)和鋪設(shè)有較大難度,但管線本身的技術(shù)難度不大,輸氫管材并不比傳統(tǒng)的天然氣管材貴。
氫氣運(yùn)輸成本取決于運(yùn)輸容量、距離和能源載體形式。國(guó)際可再生能源署(IRENA)的報(bào)告稱,運(yùn)輸容量較低時(shí),一輛卡車運(yùn)輸壓縮氫1000公里,成本約為3.5美元/千克。運(yùn)輸容量較大時(shí),將氫轉(zhuǎn)化為氨運(yùn)輸?shù)某杀咀畹?。值得注意的是,通過管道輸送氫氣的成本是等值電力傳輸成本的十分之一。
歐盟是全球發(fā)展綠氫的領(lǐng)頭羊。歐盟的能源戰(zhàn)略明確提出:所有氫能中只有綠氫與凈零排放系統(tǒng)契合,歐盟將致力于成為綠氫設(shè)備制造以及零碳重工業(yè)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。
歐盟氫能戰(zhàn)略分三階段實(shí)施:
第1階段(2020-2024年):電解槽(可再生能源制氫的關(guān)鍵設(shè)備)容量擴(kuò)大到6GW,可再生能源制氫產(chǎn)量達(dá)到100萬(wàn)噸/年。這一階段的重點(diǎn)是使已經(jīng)使用氫的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)脫碳,以及促進(jìn)綠氫在新終端應(yīng)用領(lǐng)域中的使用。氫氣主要采用本地生產(chǎn)的方式,避免大規(guī)?;A(chǔ)設(shè)施建設(shè),但同時(shí)做好基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)建的規(guī)劃,為現(xiàn)有的一些氫氣生產(chǎn)裝置加裝碳捕集設(shè)備。
第2階段(2025-2030年):電解槽容量擴(kuò)大到40GW,可再生能源制氫年產(chǎn)量擴(kuò)大到1000萬(wàn)噸。改造現(xiàn)有的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施,建設(shè)泛歐洲供氣網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)綠氫運(yùn)輸。在氫能市場(chǎng)配置效率高以及跨境貿(mào)易無(wú)阻礙的前提下,與周邊地區(qū)進(jìn)行國(guó)際綠氫貿(mào)易。
第3階段(2030-2050年):綠氫發(fā)展成熟。在所有很難實(shí)現(xiàn)減排且其他方案成本更高的行業(yè)中實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用氫合成燃料,包括空運(yùn)和船運(yùn)等。
IRENA的報(bào)告稱,歐盟要實(shí)現(xiàn)2030年的氫能目標(biāo),需要投資240億-420億歐元以擴(kuò)大電解槽容量;還需要投資2200億-3400億歐元,使可再生能源發(fā)電容量額外增加80-120GW;此外,還需要投入650億歐元用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),以及110億歐元改造現(xiàn)有天然氣工廠。
原標(biāo)題:中石化擬建國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)綠氫輸送管道,非商業(yè)項(xiàng)目