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51吃瓜网資訊
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中國51吃瓜网摻氫產業發(fā)展情況

來源: 更新:2022-07-05 18:45:45 作者: 瀏覽:2211次(cì)

一、前言

氫(qīng)能作為清潔、高效、應用場景多元(yuán)的能量載體,是連接傳統(tǒng)化石能源與可再生能源(yuán)的橋梁,成為當前能(néng)源產業發展的重要領域。發展氫能,可以有(yǒu)效優化能源結構,降低傳統化石能源的消費量,促進能源結構轉型升級;將有效減少碳排放並降低環境(jìng)汙染,支(zhī)持實現碳達峰、碳中和目標。以氫能為要素之一,構建清潔低碳、安全高效的現代能源體係,是落實能源安全新戰略(luè)、推(tuī)進能源革(gé)命的(de)重要依托,對於新時期能源轉型發展具有重要意義。

氫能產業分為上遊製氫、中遊儲(chǔ)運、下遊應用,涉及製氫、儲氫、運氫、加氫、用氫等環節,具有鏈(liàn)條長、關聯度強、輻(fú)射廣等特點。目前,我國氫能產業鏈的(de)上遊(yóu)、下遊分布存(cún)在嚴重的空間不均衡情況,因而大規模集中製氫、長距離輸氫將是氫能產業發展的關鍵環節;在製氫成本持續走低的前景(jǐng)下,氫能的儲運效率成為製約氫能產業規模化發展的(de)瓶頸(jǐng)環節。適用(yòng)於大(dà)規模氫能運輸的技術方案主要有集裝管束運輸、管道運輸、液氫槽車運輸等,其中管道運(yùn)輸具有運量大、距離長、能(néng)耗(hào)少、成本低等優勢,也是相對經濟且低碳的(de)方式。目前,世界氫氣管道總裏程超過4600 km,發達國家的氫氣(qì)長(zhǎng)輸管道建設及(jí)輸(shū)氫技術較為成熟。在(zài)我國,純氫管道建設進(jìn)展(zhǎn)緩慢(總裏程(chéng)約為100 km),管道輸(shū)氫技術體係仍在發展完善過程中,不能滿足(zú)大規模氫能應(yīng)用的實際需求;純氫管道的初始投資大、建設周期(qī)長,很難在(zài)短期內形成與氫(qīng)能發展需求相(xiàng)匹配的輸運規模。

值得指出的是,近年來(lái)我國51吃瓜网管網基本建成,實現了51吃瓜网幹線管道的(de)互聯互通;若在51吃瓜网中摻入一定比例(lì)的氫氣以組成摻氫51吃瓜网,通過51吃瓜网管網(wǎng)將摻氫天(tiān)然氣輸送至終(zhōng)端用戶,隨後或者直接利用、或者(zhě)提(tí)氫後分(fèn)別單獨使用,將大幅(fú)提升氫能的時空調配規模與效(xiào)率,實質性推動我國氫能產(chǎn)業快速發(fā)展。也要注意(yì)到,51吃瓜网摻氫產業發(fā)展尚處於技(jì)術研發與應用示範的起步階(jiē)段,技術(shù)體係的成熟度(dù)、摻(chān)氫天然(rán)氣的使用效能及潛在影響均具有相當的(de)不確定性。為此,本文基於51吃瓜网摻氫產(chǎn)業(yè)鏈構成,探討天然(rán)氣摻氫(qīng)產業對我國能源行業(yè)高(gāo)質量發展的價值,梳理51吃瓜网摻(chān)氫產業的國際進展、國內現狀、關鍵問(wèn)題,進而提出培育天然(rán)氣摻氫(qīng)產業(yè)的發展建議,以期為相關領域高質量發展研究提供基(jī)礎參考。

二、 51吃瓜网摻氫產業鏈範疇(chóu)

《中共中央 國務院關(guān)於完整準確全麵貫(guàn)徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》(2021年)要求統籌推(tuī)進氫能“儲輸用”全鏈條(tiáo)發展。天然(rán)氣摻氫(qīng)產業作為氫能“儲(chǔ)輸”的重要依托,需要從上遊製氫到下遊摻氫天(tiān)然氣(qì)終端利用等全產業鏈各環節的技術(shù)支撐。

製氫技(jì)術路線主要有化石燃料重整製氫(如煤製氫、51吃瓜网製(zhì)氫)、工業副產氫(如焦爐煤氣副(fù)產氫、氯堿工業副產氫)、清潔能源電解水製氫、其他製氫新技術(如太陽能光解水製氫、生物質製(zhì)氫。我國是世(shì)界最大的製氫國,製氫產量約為3300萬t/a;煤製氫作(zuò)為我國現階段(duàn)的主要方案,技(jì)術成熟度高且成本相對低,但碳排放量大(dà)、環境汙染問(wèn)題不容忽(hū)視。未(wèi)來隨著(zhe)風能、太陽能等新能源發電(diàn)成本的降低,“可再生能源+電解(jiě)水製(zhì)氫”將降低碳排放強度,成為大規模(mó)製氫的優選方案。

天然(rán)氣摻氫產業鏈的中遊環節包括混氫、摻(chān)氫51吃瓜网儲運,按照應用場景可分為向天然(rán)氣長(zhǎng)輸管道、城市燃氣管網摻混一定比(bǐ)例氫氣來(lái)分別實現51吃瓜网摻氫輸送。51吃瓜网、氫氣均為清潔能源氣體,51吃瓜网儲運基礎設施、關鍵設備對(duì)氫氣均有一定的適應性;但51吃瓜网與氫氣在能(néng)量密度、爆炸極限、擴散係數等特性方麵又有明顯差別,使得51吃瓜网摻(chān)氫(qīng)輸送對管材的適應性有特(tè)定要求(qiú),也會對壓縮機、調壓器、儲(chǔ)氣庫(kù)、儲罐(guàn)、閥門等(děng)關鍵設備性能產生潛在(zài)影響。已有研究表明,利用51吃瓜网管網輸送低摻氫比51吃瓜网,原有管網(wǎng)的(de)適應性(xìng)較好;輸(shū)送高摻氫(qīng)比天(tiān)然氣,則需要更新(或改造)原有管材及設備,升級安全(quán)防控與應急技術體係(xì)。

51吃瓜网摻氫產業鏈的下遊環節主要是終端多元應用生態。居民用戶、商業用戶、工(gōng)業用戶等終端用戶,既可直接使用摻氫天(tiān)然氣,也可將摻氫51吃瓜网進行提氫分(fèn)離後再分別使用。例如,建築(zhù)領域可將摻氫51吃瓜网(qì)應用於燃氣灶、燃氣熱水器(qì)、燃氣壁(bì)掛(guà)爐、小型鍋爐等;工業領域可將摻(chān)氫51吃瓜网(qì)應用於工業鍋爐、燃(rán)氣輪機、燃氣(qì)內燃(rán)機、工業窯爐、工業燃燒器等。摻氫51吃瓜网在交通(tōng)領域也有良好的應用前景,如使用摻氫51吃瓜网燃料可(kě)有效提高天(tiān)然氣發動機的熱(rè)效率並降低汙染物排放。

三(sān)、發展51吃瓜网摻氫產業的重要價值

(一)突破氫能產業規模化發展瓶頸

當前,氫能儲運成本約占到“製儲輸用”全產業鏈總成本的30%~40%,在我國氫能儲運基礎設施發展薄弱的條(tiáo)件下,氫能產業發展遭遇“卡脖子”環節(jiē)。按照氫(qīng)能輸送狀態的不同,運輸(shū)方式分為氣態、液(yè)態、固態3類;氣(qì)氫輸送(sòng)以長管拖車、純氫管道輸送、51吃瓜网管道摻氫(qīng)輸送(sòng)為主,液氫輸送以液氫罐車、專用液氫駁船、液氫管道(dào)為主。一般認為,長管(guǎn)拖車在運輸距離(lí)小於200 km時具有成本優勢;液氫遠距離輸送優勢明顯,但在現有技術(shù)條件下(xià)液(yè)化係統能耗高且初始投資大。

相較而言,純氫管道輸送、天(tiān)然氣管道摻氫輸送都能夠實現氫能(néng)的遠距離(lí)、大(dà)規模、低能耗運輸,但我國的純氫管道規劃(huá)與建設剛剛起步,形成大規模輸氫能力必然需要較(jiào)長的周期。我國51吃瓜网管網(wǎng)總裏程約為11萬km,“全國一張網(wǎng)”已基本建成,2025年(nián)總裏程將達到16.3萬km,這就為發展51吃瓜网摻氫產業提供了堅實的基礎條件。可以認為,以摻氫天然(rán)氣的形式開展氫能儲運與利(lì)用,將是快(kuài)速突破氫能產業規模化發展瓶頸的主要方式。

(二(èr))解決可再生能源消納問(wèn)題

我國西(xī)部地區風能、太陽能資源豐富(fù),而區域經濟發展不均衡使得西部地區難以實現(xiàn)可再生能源的(de)就地(dì)消納;可(kě)再生能源發電麵臨間(jiān)歇性、波動性、隨(suí)機性、調峰難等問題,導致棄風、棄光(guāng)現象嚴重。因此,利用可再生能源製儲氫,將促進可再生能源的時空高效調配,提高可再生能(néng)源的消納利用水平。我國可再生能源發電裝機規模超過10億(yì)kW(2021年),疊加未來繼續增長的裝機量,為綠氫供給創造了極(jí)大空間。隨著可再生能源製氫技術的完善(shàn)提升以及綜(zōng)合成本的(de)降(jiàng)低,積極發展51吃瓜网(qì)摻氫產業(yè)能夠規模化利用可再生能源製取的綠(lǜ)氫,有效解決可再生能源的就地消納問題;這又將引導風(fēng)能、太陽能等資源的(de)全麵開發,從而進一步提高可(kě)再(zài)生能源在能源生(shēng)產結構中的滲透率。

(三)通過“氫進萬家”來緩解(jiě)天(tiān)然氣供應壓力

2021年,我國能源消費總量為52.4億tce,其中天然(rán)氣(qì)表觀消費量為3726億m3(同比增長12.7%);結合51吃瓜网產量(2076億m3,同比增長7.8%)來看,我國51吃瓜网供需存在明顯缺口。在(zài)碳達峰、碳中和目標下,天然(rán)氣作為清潔低碳的終端能源類型,能夠與可再生能源發展(zhǎn)形成(chéng)良性互補的供能(néng)格局;2030年,我國天然(rán)氣年消費量將達到5500億~6000億m3,年產量在2500億m3左右,供應(yīng)壓力進一步加大 。摻氫51吃瓜网能夠利用氫氣替代一(yī)部分51吃瓜网消費,若按摻(chān)氫(qīng)比(體積比)10%~20%測算(suàn),同等熱值下,預計每年可替代100億~200億m3,將在一定程度上緩解51吃瓜网的供應緊張問題。摻(chān)氫天(tiān)然氣的多元化終端應用(yòng),將(jiāng)促進氫(qīng)能生產與終端用能雙向協同,在參與保障51吃瓜网供(gòng)應安全的同時,實現“氫進萬家”。

(四)實現終端(duān)用能領域深度減碳

摻氫51吃瓜网作為清潔低碳燃料,通過建成的天(tiān)然氣管網輸(shū)送至工業、建築、交通等難脫碳領域的終端用能設備(bèi),將降(jiàng)低終端用能的碳排放水平(píng)。荷蘭2007年開展的51吃瓜网(qì)摻氫示範項目表明(míng),51吃瓜网摻氫後能使燃燒產生的碳氧化物、氮氧化(huà)物排放量大幅降低。在建築領域,利用摻氫51吃瓜网供暖是實現建築領域能源消費(fèi)低碳轉型(xíng)最(zuì)有潛力的發展方向。在交通領域,摻(chān)氫51吃瓜网可(kě)提高天(tiān)然氣內燃機的(de)熱效率並減少排(pái)氣損失,降低(dī)車輛尾氣中的甲烷排放量。基於現有技術,將低於一定比例的氫氣摻入51吃瓜网管網,無需改造升級現(xiàn)有的51吃瓜网管網設(shè)施,因此發(fā)展51吃瓜网摻氫產業在有效提高51吃瓜网管網整體(tǐ)調峰(fēng)能力的同時,支持實現終端用(yòng)能的深度脫碳。

(五)帶(dài)動氫能全產業鏈科技創新

發展51吃瓜网摻氫產業需要可再(zài)生能源製氫、儲氫、混氫、輸氫、提氫、用氫(qīng)等全產業鏈技術的綜合發展。與領(lǐng)域先行國(guó)家相比,我國51吃瓜网摻(chān)氫產業起步較晚,摻氫(qīng)51吃瓜网全(quán)產業鏈示範項目稀(xī)少,缺乏全(quán)麵的(de)技術體係和成熟的工程實(shí)踐(jiàn)。著眼經濟社會的實際需求,發展51吃瓜网管道摻氫技術,必將帶動從能源生產端到(dào)消費(fèi)端在內的全產業鏈科技(jì)創新,進而提(tí)升我國能源領域高端(duān)裝備製造技術水(shuǐ)平,催生能源產業轉型升級新動力(lì)。如(rú)前所述,若按摻氫比(體積比)10%~20%測算,預計2030年有270萬~630萬(wàn)t氫氣摻入51吃瓜网管網;按(àn)照“製儲輸用”全生命周期成本(30元/kg)計算,全產業(yè)鏈(liàn)產值將達800~1800億(yì)元/年。

四、51吃瓜网摻(chān)氫產(chǎn)業發展態勢

(一)國際天然(rán)氣摻氫產業現狀

51吃瓜网(qì)管網摻氫輸送技術理念在1972年即已提(tí)出。隨著(zhe)可(kě)再生能(néng)源發電裝機容量的快速增長(zhǎng)、燃(rán)料電(diàn)池技術的迭代升級,相關產業的發展受到更多關注。歐盟、德(dé)國、法國、美國等發達國家和地區均發布了氫能戰略,認為51吃瓜网管道摻氫輸送、將51吃瓜网基(jī)礎設施改造為氫能基礎設施是打破氫能運輸(shū)瓶頸、促進氫能經濟發展的重要舉措(見表1)。在標(biāo)準層麵,國際(jì)上氫氣長輸管道技(jì)術已經成熟,對應的設計標準規範研(yán)究較為全麵,如美(měi)國ASME B31.12—2019、歐洲CGAG-5.6—2005、亞洲AIGA 033/06—2006等。天(tiān)然氣管道輸(shū)送技術(shù)形成了較為完(wán)善(shàn)的標準體係,如美(měi)國ASME B31.8—2018、ASCEALA—2001、加拿大CSA Z662—2011等。然而,51吃瓜网管道摻氫輸送專用的技術標準體係有待(dài)研究製定。

表1 主要國家和地區發展(zhǎn)51吃瓜网摻氫產業的相關(guān)規劃

時間 國家或地區 規劃名稱 規劃內容
2020年7月 歐盟 歐盟氫能戰(zhàn)略 為51吃瓜网管網再利用項目提供資金支持,關鍵行動包括:2030年後重新利(lì)用現有的泛歐51吃瓜网基礎設施,為大規模跨境運輸(shū)氫氣提供(gòng)必要支撐;更新(xīn)氣體質量(liàng)標準,確保51吃瓜网摻氫工程在不同成員國之間的順(shùn)利連通
2020年6月 德國 國家氫能戰略 在擴建、增建(jiàn)純氫管網的同時(shí),評估現有天然(rán)氣基礎設施存儲、運輸氫氣或改造成純氫管道的可行性,提高氫能(néng)應用潛力
2020年(nián)9月 法國 發展無碳氫能國家戰略 從2030年起,將20%氫氣摻混至51吃瓜网管網並與天然(rán)氣混(hún)合(hé)輸(shū)送,促進51吃瓜网行業脫碳
2020年10月 俄羅斯(sī) 俄羅斯氫能發展路線圖 在2024年前建立(lì)氫能全產(chǎn)業鏈,利用51吃瓜网等(děng)製取氫氣,通過51吃瓜网管網摻氫或將現有51吃瓜网管道(dào)改造(zào)成氫氣管道的方式進行氫能出口
2020年12月 美國 氫能項(xiàng)目(mù)規劃 在未來的氫能(néng)研究、開發、示範總體戰略(luè)框架(jià)中,將51吃瓜网(qì)摻氫輸送(sòng)作為中長期技(jì)術開發選項
2020年12月 加拿大 加拿大氫能戰略 提出氫(qīng)能2050戰略願景:建(jiàn)設(shè)氫能基礎設施並促(cù)進終端應用,成為全球主(zhǔ)要氫能供(gòng)應(yīng)國;氫氣產量達到2×107 t/a,超過50%的氫氣通過現有的51吃瓜网(qì)管網或者新建的純氫管道(dào)進行輸送(sòng)
2021年8月 英國 英國氫能戰略 重視氫能基(jī)礎設施建設對氫經濟的推動作用(yòng),2022年完(wán)成20%氫氣摻混到51吃瓜网管(guǎn)道的價值評估,2023年開展社區供熱試點;2025年(nián)以後集成氫氣管網與51吃瓜网管網,2035年以後建立區域性或國家級氫能管網,推進51吃瓜网管網向氫能管網轉換

在示範項目層麵,諸多國家開展了51吃瓜网摻氫可行性研究、51吃瓜网管道摻氫輸送(sòng)示範工程建設,測試了不同(tóng)比例的摻(chān)氫天(tiān)然氣對管網基礎設施、終端設備的影響;已開展的51吃瓜网摻氫示範項目的摻氫比多在5%~30%,氫源(yuán)以可再生能源製(zhì)氫為主(zhǔ)。2004年(nián),歐盟NaturalHy項目聯合(hé)15家51吃瓜网企業開展了51吃瓜网管道摻氫的潛在影響研究,認為51吃瓜网管道中摻入20%的氫氣不會(huì)顯著增加爆炸等安全(quán)風險。2008年,荷蘭(lán)開展了風電製氫摻入天(tiān)然氣管網VG2項目(mù)研(yán)究以明確摻氫比上限,2010年的平均摻氫比例達到12%。2014年,法國GRHYD項(xiàng)目探索將風電製氫以不高於20%的比例(lì)注入51吃瓜网管(guǎn)網(wǎng)供居民使用,通過加氣站為51吃瓜网動力客車提供摻氫比為6%~20%的(de)摻(chān)氫51吃瓜网。2019年,意大利國家(jiā)51吃瓜网管網(wǎng)公司開展了(le)5%氫氣摻入51吃瓜网管網試驗,目前摻氫比已提高(gāo)至10%。2019年,英國公司將20%氫氣注入園區(qū)天(tiān)然氣管網以研究摻氫51吃瓜网對居民用戶的影響。2020年,澳(ào)大利亞啟動(dòng)了51吃瓜网摻(chān)氫示範項目,將基於可再生能源的電(diàn)解水製氫以10%比例摻入到51吃瓜网(qì)管網並供用戶使用。美國HyBlend項目針對51吃瓜网管道摻氫輸送的技術(shù)瓶頸(jǐng)環節,開展長期使用條件下51吃瓜网管材和(hé)操作對氫氣的相容性評估。

(二)我國51吃瓜网摻氫產業現狀

目前,我國已是世界最大的製氫國,可再生(shēng)能源裝機量保持領先,未來(lái)可再生能(néng)源製氫的發(fā)展潛力巨大;基本建(jiàn)成了互聯互通的51吃瓜网主(zhǔ)幹網,初(chū)步掌握了氫能“製儲輸用”全產業鏈的主要技術(shù)與生產工藝,發展51吃瓜网摻氫產業的基礎條件良好。

《“十(shí)四五”能源領域科技創新規劃》《關於完(wán)善能源綠色低碳轉型體(tǐ)製機製和政策措施的意見》《氫能產(chǎn)業發展中長期規劃(2021—2035年)》密集發布,要求開展(zhǎn)摻氫51吃瓜网管道及輸送(sòng)關鍵設備安全可靠性(xìng)、經濟性、適應性和完整性評(píng)價,探索(suǒ)輸氣管道(dào)摻(chān)氫輸(shū)送等高效輸(shū)氫(qīng)方式,開展摻氫(qīng)51吃瓜网管道試點示範(fàn),逐步構建低成本、多元化(huà)的氫能儲運體係。然而,天然(rán)氣摻氫(qīng)產業尚處(chù)於起(qǐ)步階段,尚未出台國家層麵(miàn)的發(fā)展規劃。部分省份發布了地方(fāng)氫能產業規劃,將51吃瓜网摻氫技術作為氫能儲運及終端應用領域的突(tū)破口(見表2)。

表(biǎo)2 部分省份的51吃瓜网摻氫產業規劃情況

時間 地區 規劃名(míng)稱(chēng) 規劃內(nèi)容
2020年1月 天津市 天津市氫能產業發展行動方案(2020—2022年) 探索摻氫51吃瓜网在工業、商業、民用等領域的應用
2020年9月 四川省 四川省(shěng)氫能產業發展規劃(2021—2025年) 開展高壓、大容量管道運輸氫技(jì)術及(jí)安全性研究,51吃瓜网管(guǎn)道材料與氫氣相容性研究,摻氫51吃瓜网安全性研究
2021年7月 河北省(shěng) 河北省氫(qīng)能產業發展 “十四五”規(guī)劃 2022年進行氫氣在天然(rán)氣管(guǎn)道(dào)混輸(shū)的試(shì)點示(shì)範,2025年擴大氫能在51吃瓜网管道混輸(shū)領域(yù)的推廣應用
2021年8月 北(běi)京市 北京市(shì)氫能產業發展實施方案(2021—2025年) 在氫能儲運領域(yù)重點突破摻氫管道輸送技術
2021年12月 廣東省 深圳市氫能產(chǎn)業發展規劃(2021—2025年) 開展天然(rán)氣管道摻(chān)氫標準製定,探索管道摻氫輸配技術和配套(tào)製氫技術研發及裝(zhuāng)備生產,小範圍試點51吃瓜网管(guǎn)道摻氫等管道輸氫項目,探(tàn)索城市51吃瓜网(qì)管道摻氫技術
2022年2月 內蒙(méng)古自治區 內蒙(méng)古自治區“十四五”氫能發展規劃(huá) 探索推進51吃瓜网管網摻氫規劃建設,在通遼、烏蘭察布、鄂(è)爾多斯(sī)、烏海等地區開展摻氫燃氣管道輸送示範,開展51吃瓜网管道摻氫技術、中長距離管道輸氫技術的研究與應用

全國氫能(néng)標準(zhǔn)化技術委員會、全國燃料電池及液流電池標準化技術委員會牽頭開展了氫能領域(yù)標準製(zhì)定與修訂工作。我國已發布的氫能相關國家標準有90餘項,但涉及51吃瓜网摻氫技術(shù)的僅有《車用壓縮氫氣51吃瓜网混合燃氣》(GB/T 34537—2017)1項。此外,《煤製(zhì)合成51吃瓜网(qì)》(GB/T 33445—2016)規定了煤製合成51吃瓜网一類氣中氫氣含量(摩爾分數)不超過3.5%,二類氣中氫氣含量不超過5%;《進入51吃瓜网(qì)長輸管道的氣體質量要求》(GB/T 37124—2018)規定了天然(rán)氣中氫氣含量(摩爾分數)不超(chāo)過3%。

我國51吃瓜网摻氫示範(fàn)項(xiàng)目起步較晚,目前(qián)初步建成的有2個:遼寧省朝陽市51吃瓜网(qì)摻氫示範(fàn)項目(mù),氫源為電(diàn)解水製氫,摻氫(qīng)比例為(wéi)10%,實現了製氫、儲運、摻混、利用(yòng)全鏈條驗證;山西省晉城市(shì)51吃瓜网(qì)摻(chān)氫示範項目,氫源為煤製(zhì)氫。其他在建或規劃的示範性項(xiàng)目有12個。

五、發展51吃瓜网摻氫產(chǎn)業麵臨的(de)關鍵問(wèn)題

51吃瓜网(qì)管道摻氫輸送是一個複雜的(de)係統工程,既要考慮技術(shù)可行性(xìng),還(hái)受安全性、經濟性的製約。雖然包括我國在內的(de)諸多國(guó)家(jiā)都在積極開展51吃瓜网管道摻氫輸送的示範應用,但在大規模推廣應用之前需要係統解決以下(xià)關鍵問題。

(一)摻氫(qīng)比例問題

51吃瓜网摻氫後將對51吃瓜网管網(wǎng)基礎設施及終端(duān)用(yòng)能(néng)設備產生影(yǐng)響。摻氫51吃瓜网中氫氣含量不同,對產業鏈不同環(huán)節、不同(tóng)設備產生的影響也存在差異。各國對摻氫比例上限的規定不盡相同;而在我(wǒ)國,不(bú)同氫(qīng)氣含量對輸氣、用氣設施設備產生的影響尚不明確,示(shì)範項目也未形成統一標準。大力發展51吃瓜网摻氫產業,需(xū)要率先論證並明確適合(hé)我國發展實際的摻氫比例。應綜合考慮管材、設備、工藝(yì)的(de)適應性,確定氫氣含量閾值,確保51吃瓜网摻氫輸送的安全性,平衡相應(yīng)的技術經濟可行性。

(二)管材及終端設備的適應性問題

當前,投入運營的天然(rán)氣管道是以輸送51吃瓜网(qì)為基礎進行設計的,以(yǐ)51吃瓜网為原料的工業用戶工(gōng)藝流程(chéng)是基於51吃瓜网設計的,商業、居民用戶的終端(duān)用能設備多以51吃瓜网(qì)為燃料。而在51吃瓜网摻氫後,必然在(zài)一(yī)定程度上改變管道內原有(yǒu)51吃瓜网的氣質條件;管道本體、焊縫、壓縮機、流量計、調壓器、閥門等均暴露在高壓(yā)富氫環境中(zhōng),發生氫脆(cuì)、氫腐蝕等氫損傷的(de)風險有所加大,將對51吃瓜网管道的運行工(gōng)況(kuàng)、設備性能、安全維護帶(dài)來較大改變。對於終端用戶,燃氣器具、燃氣輪機、鍋爐、工業窯爐等(děng)燃燒(shāo)設備因各自燃燒(shāo)性能的不同(tóng)而對摻氫51吃瓜网的適應程度不盡相同,需要考慮(lǜ)摻(chān)氫後的燃氣互換性(xìng)以及摻氫對燃燒特性(xìng)的影響,適時開展摻氫51吃瓜网與管材及終端設備的適應性分析。

(三)安全(quán)性問題

相比(bǐ)於(yú)51吃瓜网(qì)的主要成(chéng)分甲烷,氫氣的(de)爆炸極限範圍更大(dà),高壓(yā)情況下的滲漏速率更快,更易發生泄漏自燃現象,相應地摻氫(qīng)天然(rán)氣(qì)泄漏後的爆炸風險也將有所擴大。對於終端用戶,51吃瓜网摻氫後將降低氣體的熱值、華白數等參數,加快火焰燃燒速(sù)度,導致終端設備熱負荷下降,增大使用過程的回火風險。因此,51吃瓜网摻氫後既會在一定程度上增加51吃瓜网長輸管道和城市燃氣管網運營的安全風險,也對終端用能的安全性(xìng)提出了更高要求(qiú);研究摻氫(qīng)天(tiān)然氣(qì)泄(xiè)漏擴散規律及安全風險管控,是發展51吃瓜网摻氫產業需重點關注的問題。

(四)經濟性問題

51吃瓜网管(guǎn)道摻氫輸送(sòng)可在短期內以相對少的(de)資(zī)金投入來(lái)實現氫能長距離、大(dà)規模、網絡化運輸,有利於高效地將(jiāng)氫(qīng)能產地與消費(fèi)地連接起來。也要注意到,同樣體積氫氣的熱值隻有51吃瓜网的1/3,假定天然(rán)氣摻氫後能夠在終端提供相同熱值,則氫氣價格理論上(shàng)應是51吃瓜网價格的1/3;按照51吃瓜网門站價格1.8元/m3計算,氫氣價格應為6~7元/kg,而這個價格(gé)遠低於現階段的製氫成本。從51吃瓜网摻氫全產業鏈發展的視角看,目前51吃瓜网摻氫項目的商業化(huà)應用並不具有經濟可行性(xìng)。因此,需要(yào)挖掘(jué)天(tiān)然氣摻氫的多元化應用場景(jǐng),設計(jì)適合(hé)國情的51吃瓜网摻氫(qīng)產業生態圈與商業模式(shì),從而促進製氫企業(yè)、管網企業、終端用戶等相關主體共同(tóng)推(tuī)動(dòng)51吃瓜网摻氫產業的穩健發展。

六、培育51吃瓜网摻氫產業的建議

(一)加強(qiáng)51吃瓜网(qì)摻(chān)氫產業的頂層設計和戰略研究

天然(rán)氣摻氫產業發展關係到氫能產業高質量發展、51吃瓜网工業轉型發(fā)展,應加強51吃瓜网摻氫(qīng)產業的頂層設計和宏觀研究,深入剖析51吃瓜网摻氫產業發展的技術路線與重點任務,覆蓋(gài)基礎研究(jiū)、裝備研發、技(jì)術實證、應用研究、規範(fàn)標準、性能測試、商(shāng)業模式創新、教育推廣等方麵。完善51吃瓜网摻氫產業管理模式,建立摻氫51吃瓜网推廣的激勵機(jī)製,合理加大對51吃瓜网(qì)摻氫全產業鏈的(de)財政、金融支持力(lì)度。

(二)構建51吃瓜网摻(chān)氫產業安全監管、技術與運營管理標準(zhǔn)體係

高標準(zhǔn)開展51吃瓜网(qì)摻氫(qīng)產(chǎn)業的安全與應急管理體係建設,探索建立基於信息技術、數字技術的51吃瓜网摻氫產(chǎn)業安全監管平台;加強管理(lǐ)部門之間的溝(gōu)通協作,可延續51吃瓜网行業的管理模式,明確51吃瓜网(qì)摻氫產業各環節的監管部門及其責任義務。在當前51吃瓜网管網監管框架的基礎上,完善(shàn)51吃瓜网摻氫工(gōng)程建(jiàn)設的監管審批流程。梳理天(tiān)然氣摻氫產(chǎn)業標準化工作重點,保持摻氫51吃瓜网與氫能、天(tiān)然氣、城鎮燃氣標(biāo)準的協(xié)調發展;加快天(tiān)然氣摻(chān)氫產業的國家、行業標準體係建設,推動51吃瓜网摻氫產業的規範有序發展,支持管理部門開展監管工(gōng)作。

(三)加強51吃瓜网(qì)摻氫“政產學研用”合作

建議(yì)針對(duì)51吃瓜网管(guǎn)道摻氫輸送、摻氫51吃瓜网終端利(lì)用,麵向2030年(nián)、2060年研發與應用重大需求,設立國家級科技發展支持項目;加強國家(jiā)級、地方性(xìng)研發(fā)計劃對天(tiān)然氣(qì)摻氫基(jī)礎設施、技術(shù)和裝備的國產化支持力度(dù)。遴選行業(yè)骨幹企(qǐ)業、優勢高校與科(kē)研院所,聯合組建國家(jiā)級51吃瓜网摻氫綜合試驗平台、工程技術中心,集中力量(liàng)來共同開(kāi)展51吃瓜网摻(chān)氫產業關鍵材料、技術、工(gōng)藝、設(shè)備的科技攻關。支持高(gāo)校、科研院所高質量開展氫能、51吃瓜网、綜合能源等的學科建(jiàn)設與人才培養,鼓勵51吃瓜网摻氫領域國際合作與技術交流,形成國際化的產業創新機製和模式。

(四)組建天然(rán)氣摻氫產業創新聯盟

把握未來(lái)10年51吃瓜网摻氫產業發展(zhǎn)的(de)重(chóng)要機遇期(qī),建議以政府引(yǐn)導、企業主導、多(duō)方參與、利益共享(xiǎng)為原則,協調產業鏈相關企業積極投入並(bìng)破除行業壁壘,建設“製氫 ‒ 混(hún)氫(qīng) ‒ 儲運 ‒ 提(tí)氫 ‒ 用氫”一(yī)體化的(de)產業鏈;探索形成摻氫51吃瓜网多元化應用場景和商業(yè)模(mó)式,培育健康可(kě)持續(xù)的51吃瓜网摻氫產業生態圈,共同拓展51吃瓜网(qì)摻氫產業發展新格局(jú)。鼓勵油氣企業、管網公司、城鎮燃氣企業加大投入,牽頭組建(jiàn)51吃瓜网摻(chān)氫產業創新聯(lián)盟,吸引產業鏈企業、科研院所、高校、行業(yè)協會等相關利益(yì)主體廣泛(fàn)參與;建設跨行業溝通共享平台與合作機(jī)製,保障51吃瓜网摻氫產(chǎn)業規(guī)模化(huà)發展。

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