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隨著廉價(jià)氫氣供應(yīng)的增加，儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)將成為制約下游應(yīng)用的重要成本因素。而輸氫管道作為大規(guī)模、長(zhǎng)距離、低成本的重要運(yùn)輸方式，近1-2年內(nèi)也開(kāi)始配套提速。目前，全國(guó)已有超過(guò)1800公里的輸氫管道正在建設(shè)中。

政策持續(xù)助力

早在2022年3月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021—2035年）》指出，要統(tǒng)籌推進(jìn)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以安全可控為前提，積極推進(jìn)技術(shù)材料工藝創(chuàng)新，支持開(kāi)展多種儲(chǔ)運(yùn)方式的探索和實(shí)踐。開(kāi)展摻氫天然氣管道、純氫管道等試點(diǎn)示范。此后，相關(guān)企業(yè)加速規(guī)劃布局，多個(gè)管道輸氫項(xiàng)目相繼推進(jìn)。

今年2月，由中國(guó)石油渤海裝備公司研究院牽頭申報(bào)的“氫氣儲(chǔ)輸管道用鋼管”國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式通過(guò)立項(xiàng)批復(fù)，這是國(guó)內(nèi)首個(gè)氫氣儲(chǔ)輸管道用鋼管國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)了解，中國(guó)石油渤海裝備公司研究院從2020年開(kāi)始，聯(lián)合氫能用戶、鋼鐵企業(yè)、高校、科研院所和管道設(shè)計(jì)單位共同攻關(guān)，針對(duì)制約我國(guó)氫氣管道建設(shè)和氫能發(fā)展的重要因素開(kāi)展超前探索，在純氫/摻氫輸送氫損傷機(jī)理、輸送管材開(kāi)發(fā)、輸氫管材制造關(guān)鍵技術(shù)等方面開(kāi)展了針對(duì)性研究，建立了我國(guó)第一個(gè)氫氣儲(chǔ)輸管道國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3月，由中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施分會(huì)組織編制，中國(guó)石油天然氣管道工程有限公司牽頭編制的《氫氣輸送管道完整性管理規(guī)范》已獲得中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)的批準(zhǔn)發(fā)布（編號(hào)T/CAS 847-2024）。

該標(biāo)準(zhǔn)適用于陸上氣態(tài)純氫長(zhǎng)輸鋼質(zhì)管道在設(shè)計(jì)、施工、投產(chǎn)、運(yùn)行、維護(hù)和廢棄的全生命周期內(nèi)的完整性管理要求。規(guī)范了氫氣輸送管道的完整性管理要求，強(qiáng)化了氫氣管道企業(yè)運(yùn)行和維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，填補(bǔ)了氫氣管道完整性管理的空白，推進(jìn)了氫氣管道輸送技術(shù)的發(fā)展，有益于氫氣輸送行業(yè)的健康發(fā)展。

3月，由中機(jī)國(guó)際華東區(qū)域中心參與編制的《氫氣輸送工業(yè)管道技術(shù)規(guī)程》（T/CAS 851-2024）獲得中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布填補(bǔ)了我國(guó)氫能源工業(yè)管道輸送環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)空白。

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了氫氣輸送工業(yè)管道的材料選擇、設(shè)計(jì)和計(jì)算、施工和驗(yàn)收、運(yùn)行與維護(hù)。該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布將推動(dòng)整個(gè)氫能源領(lǐng)域的氫氣輸送工業(yè)管道的設(shè)計(jì)、制造、施工、檢驗(yàn)、驗(yàn)收等工作走向規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)各類氫能場(chǎng)站的建設(shè)發(fā)展。

項(xiàng)目相繼推進(jìn)

2023年4月10日，中國(guó)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(guó)一張網(wǎng)”建設(shè)實(shí)施方案》。該管道規(guī)劃起點(diǎn)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市，終點(diǎn)位于北京市燕山石化，全長(zhǎng)400多公里，是我國(guó)首條跨省區(qū)、大規(guī)模、長(zhǎng)距離的純氫輸送管道。

2023年8月29日，玉門油田首條中長(zhǎng)距離輸氫管道正式對(duì)外輸氫，目的地為玉門市化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)，是甘肅省第一條中長(zhǎng)距離輸氫管道。同年12月，10萬(wàn)噸/年定州—高碑店氫氣長(zhǎng)輸管道項(xiàng)目備案獲批、張家口市康保—曹妃甸氫氣長(zhǎng)輸管道項(xiàng)目備案獲批。

今年1月，深能內(nèi)蒙古鄂爾多斯市鄂托克前旗上海廟經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)光伏制氫項(xiàng)目配套輸氫管道工程獲批，鄂托克前旗能源局就該項(xiàng)目發(fā)布《項(xiàng)目備案告知書(shū)》。據(jù)悉，該項(xiàng)目總投資300萬(wàn)元,預(yù)計(jì)2024年6月完工，計(jì)劃新建一條DN150mm輸氫管線，供氣流量約5000標(biāo)方每小時(shí)，管線長(zhǎng)度約2km。

今年2月，海泰新能與中國(guó)石油管道局簽署合作協(xié)議，中國(guó)石油管道局為海泰新能康保——曹妃甸氫氣長(zhǎng)輸管道項(xiàng)目建設(shè)提供全流程的咨詢?cè)O(shè)計(jì)服務(wù)與技術(shù)支持，推動(dòng)氫氣長(zhǎng)輸管道的快速建設(shè)。線路管道起點(diǎn)位于張家口康保縣，末點(diǎn)位于唐山市曹妃甸區(qū)，線路總長(zhǎng)度約為736.5公里，管道設(shè)計(jì)壓力6.3兆帕。

4月11日，中國(guó)石油管道局工程有限公司儲(chǔ)庫(kù)分公司同達(dá)臻綠氫液態(tài)陽(yáng)光產(chǎn)業(yè)園有限公司在遼寧瓦房店市政府簽訂合作框架協(xié)議，雙方就達(dá)臻產(chǎn)業(yè)園氫能管道等新能源項(xiàng)目的咨詢、規(guī)劃、勘察、可行性研究、工程設(shè)計(jì)、EPC及運(yùn)維進(jìn)行“一攬子”合作。

5月，國(guó)內(nèi)首條產(chǎn)供銷一體區(qū)域商用純氫輸送管道獲地方政府備案，此舉意味著該項(xiàng)目的前期工作已經(jīng)正式進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的推進(jìn)階段。該項(xiàng)目起于河北省石家莊市鹿泉區(qū)石井鄉(xiāng)鹿泉制氫基地，止于河北省石家莊市鹿泉區(qū)經(jīng)開(kāi)區(qū)中國(guó)電科十三所信息產(chǎn)業(yè)園)和普興電子二廠(二期)。

據(jù)悉，國(guó)內(nèi)首條產(chǎn)供銷一體區(qū)域商用純氫輸送管道是國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)計(jì)劃投資建設(shè)的第一條純氫輸送管道，項(xiàng)目規(guī)劃、建設(shè)單位為國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)北京管道有限公司，管道干線與支線總長(zhǎng)49.5公里。

“輸氫管道的加速推進(jìn)，對(duì)我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大且多方面的影響。”北京石油化工學(xué)院氫能研究中心副研究員李敬法在接受記者采訪時(shí)指出，“首先，輸氫管道的建設(shè)有助于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、長(zhǎng)距離的氫氣輸送，對(duì)解決我國(guó)氫能供需異地矛盾、供需不平衡問(wèn)題至關(guān)重要；其次，輸氫管道的建設(shè)及運(yùn)營(yíng)，將促進(jìn)氫能的廣泛應(yīng)用，助力我國(guó)‘雙碳’目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，提升我國(guó)在全球清潔能源領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力；最后從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，輸氫管道的建設(shè)將為我國(guó)構(gòu)建跨區(qū)域氫氣輸送網(wǎng)絡(luò)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，不僅能夠有效整合全國(guó)范圍內(nèi)的氫能資源，促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展，還可以提高能源利用效率，保障國(guó)家能源安全。”

方式經(jīng)濟(jì)高效

據(jù)了解，我國(guó)在純氫工業(yè)管道、專用管道方面積累了較豐富的建設(shè)及運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，總里程超過(guò)300公里，但在純氫長(zhǎng)輸管道建設(shè)方面較滯后，在役管道總里程不足100公里。目前氫氣運(yùn)輸較為成熟的方式是長(zhǎng)管拖車，天然氣管道摻氫輸送和純氫管道輸送整體處于探索階段。

中國(guó)氫能聯(lián)盟此前發(fā)布的《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)》指出，長(zhǎng)管拖車輸送方式較成熟，但載氫量低，每車載氫量在300—400公斤，且經(jīng)濟(jì)輸送距離不超過(guò)150公里，不適于長(zhǎng)距離、大規(guī)模輸送。

“長(zhǎng)管拖車的優(yōu)點(diǎn)是靈活便捷，但單次運(yùn)氫量?jī)H為300—400公斤，只占長(zhǎng)管拖車總重量的1%—2%，運(yùn)輸距離為100公里時(shí)的成本高達(dá)每公斤5—6元。以運(yùn)氫量每天4噸測(cè)算，當(dāng)運(yùn)輸距離從50公里增加到600公里時(shí)，20MPa長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸成本由每公斤2.4元增加至13.3元。”中國(guó)石油大學(xué)（華東）儲(chǔ)運(yùn)與建筑工程學(xué)院副教授劉翠偉用數(shù)據(jù)給《中國(guó)能源報(bào)》記者做了對(duì)比，“對(duì)于管道輸氫，以運(yùn)力利用率100%測(cè)算，當(dāng)運(yùn)輸距離由50公里增加到500公里，運(yùn)輸成本僅從每公斤0.8元增至2.3元，顯著低于氫氣長(zhǎng)管拖車、液氫槽車等運(yùn)輸成本，未來(lái)氫能全面普及到各領(lǐng)域后，管道輸氫將成為最具潛力的輸氫方式。”

李敬法表示：“與其他運(yùn)輸方式相比，管道輸氫是目前最經(jīng)濟(jì)的氫能大規(guī)模輸送方式之一，具有成本低、效率高等優(yōu)勢(shì)，有助于提升氫能的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，加速氫能技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程，促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。隨著技術(shù)進(jìn)步和氫能需求的增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)未來(lái)管道輸送將成為經(jīng)濟(jì)高效的輸氫方式。”

儲(chǔ)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)多元

多位受訪者指出，不同的輸氫方式具有不同的適用場(chǎng)景。在實(shí)際選擇中，應(yīng)根據(jù)具體需求、經(jīng)濟(jì)條件以及技術(shù)發(fā)展水平綜合考慮。

“總體而言，解決氫氣儲(chǔ)運(yùn)難題需要一個(gè)系統(tǒng)化的策略，結(jié)合短期內(nèi)的現(xiàn)實(shí)選擇和長(zhǎng)期的技術(shù)進(jìn)步，逐步構(gòu)建起高效、經(jīng)濟(jì)、安全的氫能儲(chǔ)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)改造現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)、發(fā)展專門的輸氫管道、革新公路運(yùn)輸技術(shù)以及發(fā)展高效安全的儲(chǔ)氫方式，能夠有效解決氫氣的儲(chǔ)運(yùn)難題，加速推動(dòng)氫能的大規(guī)模發(fā)展。”李敬法指出。

在李敬法看來(lái)：“短期內(nèi)應(yīng)充分利用現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)，通過(guò)技術(shù)改造以實(shí)現(xiàn)摻氫輸送。這不僅可以快速實(shí)現(xiàn)氫氣的規(guī)模輸送，也降低了初期投資成本。從中長(zhǎng)期角度看，發(fā)展純氫管道是必要的。隨著氫氣需求的增加，純氫管道將具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。在氫氣需求快速增長(zhǎng)的區(qū)域，建設(shè)純氫管道可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模氫能供應(yīng)。”

“氫氣儲(chǔ)運(yùn)不應(yīng)局限于單一模式，而是應(yīng)建立多元化的儲(chǔ)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)，在輸氫管道無(wú)法覆蓋的地區(qū)，公路運(yùn)輸仍然是必要的補(bǔ)充。應(yīng)結(jié)合長(zhǎng)距離的管道輸送和地區(qū)性的公路運(yùn)輸，配以固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)等新型儲(chǔ)運(yùn)方式，以滿足不同地區(qū)和不同規(guī)模的需求。”李敬法表示。

原標(biāo)題：管道輸氫如何“加速跑”？政策持續(xù)助力，項(xiàng)目相繼推進(jìn)！