今天(4月16日),中國石油對外發布消息,用現有天然氣管道長距離輸送氫氣的技術獲得了突破。

這為我國今后實現大規模、低成本的遠距離氫能運輸提供技術支撐。

在寧夏銀川寧東天然氣摻氫管道示范平臺,記者看到,現場正在進行天然氣管道輸氫加壓和測試,工作人員告訴記者,天然氣摻氫技術是將氫氣以一定體積比例摻入天然氣之中,利用現有的天然氣管道進行輸送。

(資料圖片僅供參考)

目前這條天然氣管道中的氫氣比例已逐步達到24%,也就是說每輸送100立方米摻氫天然氣,其中就包括了24立方米的氫氣。經過了100天的測試運行,這條397公里長的天然氣管線,整體運行安全穩定。

專家給記者算了一筆賬,截止到2022年底我國油氣管道的總里程達到18.5萬公里。以目前我國天然氣消費量計算,當摻氫比達到20%時,可運輸1000多萬噸氫氣,約合5600多億度綠電,氫氣成本也會大幅度下降。

目前,汽車運輸仍是我國長距離氫氣運輸的主流方式,但這種方式成本較高、效率較低,也是造成終端用氫成本高的主要原因之一,制約了產業鏈發展。

首個“西氫東送”輸氫管道示范工程

一條管道,同時運送天然氣和氫氣,一舉兩得,還大大降低使用成本,這對于未來我國氫產業的發展來說,無疑是個好消息。

其實,幾天前,我們還報道了我國首個“西氫東送”輸氫管道示范工程,已納入石油天然氣“全國一張網”建設實施方案。

管道規劃起點位于內蒙古自治區烏蘭察布市,終點位于北京市的燕山石化,全長400多公里,一期運力每年10萬噸,是我國首條跨省區、大規模、長距離的純氫輸送管道。

管道建成后,將用于替代京津冀地區現有的化石能源制氫,對跨區域氫氣輸送管網建設具有重要示范意義。為什么氫成為關注的焦點呢?我們先通過一個短片來了解一下“氫”。

氫是什么

氫氣球、航天航空領域一直作為燃料使用的液氫大家都很熟悉。不過自然界里是沒有單獨存在的氫,氫必須從水、化石燃料等含氫物質中取得。

根據氫能的形成過程,一般將氫能分為灰氫、藍氫與綠氫。灰氫主要是通過煤炭、天然氣等化石燃料燃燒產生的氫氣,在生產過程中會有二氧化碳等排放。目前,市面上絕大多數氫氣是灰氫,約占當今全球氫氣產量的95%。藍氫,是指采用了碳捕集措施的化石能源制得的氫氣,碳排放強度大幅度降低。綠氫,則是指利用可再生能源分解水得到的氫氣。

氫氣是一種非常清潔的能源,無色無味無毒,電化學反應后只產生水,完全零排放,并且可以循環使用。

我國著力布局氫能產業 發展潛力逐漸釋放

正是由于氫氣是一種非常清潔的能源,發展氫能被看做是清潔能源轉型和實現碳中和的重要路徑。

近幾年,我國著力布局氫能產業,氫能產業發展潛力正逐漸釋放。

自2019年,我國氫產業駛入了發展快車道。2022年3月23日,國家發改委、國家能源局印發了《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》,提出要建立“1+N”政策體系,明確氫能戰略定位,部署產業發展重點任務。

截至2022年底,我國各地方政府發布氫能政策超300項,政策類型多方面,支持方向以氫能交通應用向跨行業耦合應用場景拓展。與此同時,企業也積極行動起來。當前,已有超過1/3的中央企業在氫產業鏈上布局發展,覆蓋了煤炭、電力、核能等各個重要的能源領域。

《中國油氣產業分析與展望藍皮書》顯示,2022年,全球部署的加氫站數量達到814座,中國共建成投運加氫站274座,同比增加25.7%,位居世界第一,占全球的33.7%。

全球氫能布局加快 產業發展提速

不僅僅是我國,世界主要經濟體和發達國家也都非常重視氫能產業發展,加快了產業布局規劃。

早在2017年12月,日本政府發布《氫能源基本戰略》,2022年,日本宣布《綠色增長計劃》,提出到2030年實現氫能產量實現300萬噸的目標。

2020年7月,歐盟委員會推出《氣候中性的歐洲氫能戰略》,推動可再生能源制氫和氫能的多元化應用,到2030年可再生氫能年產能達到1000萬噸。

2020年11月,美國能源部在2002年規劃基礎上,發布最新版《氫能項目計劃2020》,致力于氫能全產業鏈的技術研發 ,提出推動清潔、經濟、可靠的氫能技術研發和規模化應用,到2050年氫能要滿足全美14%能源需求的目標。

2021年12月,韓國政府發布首個《氫經濟發展基本規劃》,提出到2050年韓國氫能將占最終能源消耗的33%,發電量的23.8%,成為超過石油的最大能源。

專家解讀:為什么要“西氫東送”

氫氣作為能源優點很多。我國為什么要從西部往東部運輸呢?為什么不就地生產,避免長途運輸呢?來看專家的介紹。

在采訪中,記者了解到,目前我國東部地區也是有氫氣資源的,但是這些氫氣大都是石化企業的工業副產氫氣,也就是工業生產中附帶生產出來的氫氣,雖然在使用的時候是無污染的,但是在生產氫氣的時候是會產生一定的碳排放,因此這些氫氣也被業內叫做灰氫。

中國石油大學(北京)教授 孫仁金:我們國內的氫基本上99%都是灰氫,也就是說從天然氣、從化石能源發展的氫,那這個氫其實它是碳排放還是比較嚴重的,而且這個成本也比較高。

如用光伏或者風電設備取得的電,對水進行電解生產出來的氫,就是沒有任何污染的綠色氫氣。而想要做到這一點,我國西部地區無疑是首選,在那里風、光資源豐富,可再生能源發電發展迅速,因此選擇在西部發展綠氫產能,具有得天獨厚的優勢。

但如何更高效便捷地把我國西部的綠氫運送到東部市場需求旺盛的區域,一直是制約綠氫產業發展的瓶頸問題,如果采取汽車運輸,那么輸氫成本最終會占到終端售價的40%至50%。過高的成本會讓氫在市場競爭中敗下陣來。

加快氫氣管道建設同時發展混合氫氣運輸

截至目前,我國氫氣管道長度仍然落后于發達國家,建設進度較慢,目前國內總里程僅400公里,在用的管道只有百公里左右。

全球氫氣輸送管道總里程已超過5000km,美國輸氫管道總里程已超過2700km,排名第一,歐洲氫氣輸送管道長度也達到1770km。因此,專家告訴記者,一方面要加快氫氣管道的建設,一方面利用現有的天然氣管道進行混合氫氣運輸,也是一個不錯的選擇。

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