中國儲能網(wǎng)訊：氫能作為重要的二次清潔能源，受到世界各能源國的高度重視，隨著氫能發(fā)展、利用技術的不斷成熟和完善，對于大規(guī)模集中制氫和長距離輸氫來說，管道運輸是最經(jīng)濟的方式。國外氫氣管道研究起步較早，北美和歐洲等地區(qū)先后建成多條氫氣長輸管線，總里程逾千公里。國內(nèi)氫能源開發(fā)利用較晚，氫氣長輸管道規(guī)模較小，目前僅建成三條幾十公里長的氫氣長輸管道和兩條上百公里的煤制氣、氫氣混合輸送管道。
國外氫氣長輸管道發(fā)展概況
國外氫氣管道起步較早，氫氣的管道運輸歷史可以追溯到20世紀30年代末。
1939年，德國建設了一條長約208km的管道，管徑254mm，運行壓力2MPa，氫氣輸送量達9000kg/h 。目前歐洲的氫氣輸送管道長度約為1770km，最長的氫氣管道由法國液化空氣集團所有，該管道從法國北部一直延伸至比利時，全長約402km。
北美地區(qū)美國氫氣輸送管道大部分位于德克薩斯州、路易斯安那州和加利福尼亞州，現(xiàn)有氫氣輸送管道長度超過 2600km，建成的氫氣管道一般以低于6.9MPa的壓力運行。
加拿大建設的兩套氫氣管道系統(tǒng)分別在艾伯塔省和安大略省，氫氣輸送管道長度約150km。在全球現(xiàn)有氫氣管道管網(wǎng)系統(tǒng)的其他地區(qū)包括日本、韓國、越南、澳大利亞、荷蘭、巴西、泰國、印度尼西亞、南非等，這些地區(qū)的氫氣管道系統(tǒng)總長度大約為190km。
氫氣管道長度統(tǒng)計數(shù)據(jù)各地區(qū)存在偏差，原因是對于氫氣輸送管道的判定標準不同。部分專家認為，管道需要達到一定的直徑才能被劃為氫氣輸送管道；還有部分專家認為，只有把氫氣從生產(chǎn)地運輸?shù)接脩舻墓艿啦拍芊Q作氫氣輸送管道（即工廠內(nèi)輸送氫氣以作原料或燃料的管道不計算在內(nèi)）。此外，管道的運行狀態(tài)和氫氣的純度水平也是界定該管道是否納入氫氣管道運輸系統(tǒng)范圍的影響因素。
國內(nèi)氫氣長輸管道發(fā)展概況
國內(nèi)氫氣長輸管道建設處于起步階段，目前已知的長距離輸氫管道包括金陵—揚子氫氣管道、巴陵—長嶺氫氣提純及輸送管線工程、濟源—洛陽氫氣管道、烏?！y川焦爐煤氣輸氣管道以及義馬—鄭州煤氣管道輸氣工程。
金陵—揚子氫氣管道全長超過32km，其中17km在南京化工園區(qū)內(nèi)架空敷設，最大年輸量達4萬t，設計壓力4MPa，管徑為 325 mm，鋼管材質為20#石油裂化鋼管。
巴陵—長嶺氫氣提純及輸送管線工程最大管徑457mm，鋼管材質為裂化碳素無縫鋼管。該管道總里程42km，其中巴陵分公司城區(qū)片區(qū)至云溪片區(qū)段埋地管道24.2km，氫氣由管道利用原料壓力送至巴陵石化云溪片區(qū)及長嶺煉化，為相關裝置提供氫氣資源。
濟源—洛陽氫氣管道實長約為25km，管徑為508mm，設計壓力 4 MPa，鋼管材質為 L245 無縫鋼管，采用常溫型三層PE外防腐層。該管道起自濟源工業(yè)園區(qū)氫氣首站，止于吉利區(qū)洛陽石化末站，其主要功能是為石化行業(yè)加氫反應器提供氫氣原料，為進一步擴大石化企業(yè)的產(chǎn)能提供基礎保障。
烏海—銀川焦爐煤氣輸氣管道起自內(nèi)蒙古烏海市千里山產(chǎn)業(yè)園區(qū)首站，止于寧夏銀川市寧夏石化公司烏銀寧化末站。該管道主要用于輸送焦爐煤氣和氫氣混合氣，經(jīng)過 2省 3市 4區(qū) 2縣，線路總長217.5 km，管徑610 mm，設計壓力為3MPa，采用L245直縫雙面埋弧焊鋼管。
義馬—鄭州煤氣管道輸氣工程線路全長194 km，管徑426mm，最大工作壓力2.5 MPa，材質為SM400C螺旋縫埋弧焊鋼管，采用聚乙烯表面防腐。該管道的主要功能是將義馬煤礦坑口氣化廠所產(chǎn)的優(yōu)質潔凈煤氣輸往鄭州、洛陽、義馬等城市煤氣輸配管網(wǎng)。
氫管輸已成國際共識
目前，世界上主要的能源大國均對氫能源發(fā)展目標、戰(zhàn)略、路線圖等進行了詳細的規(guī)劃，且投入大量資金開展研發(fā)工作，據(jù)統(tǒng)計，全球范圍內(nèi)的氫氣管道里程數(shù)已達到 4600km 。歐洲天然氣傳輸系統(tǒng)運營商表示，預計 2040 年，歐洲將建成4萬km 的氫氣輸送管道，預計投資高達（430~810）億歐元。德國傳輸系統(tǒng) FNB gas 提出在德國全國范圍內(nèi)建設總長度達 5900 km 的輸氫管道。韓國天然氣公司計劃在 2030 年投資 40 億美元建設氫能基礎設施，包括全長 700 km 的管道。美國、日本、英國等發(fā)達國家高度重視氫儲運技術發(fā)展。美國、英國、德國、挪威、加拿大等發(fā)達國家都規(guī)劃建設了氫能高速公路。世界氫能技術創(chuàng)新十分活躍，氫氣綠色制取、高效儲運進展顯著，氫能產(chǎn)業(yè)已進入商業(yè)化發(fā)展前期。
氫氣長輸管道發(fā)展趨勢
目前世界上氫氣生產(chǎn)和消費的最大應用領域為合成氨、甲醇或煉廠。國內(nèi)氫氣主要消費領域為合成氨、石油煉制和其他石化產(chǎn)品等 。氫能作為一種清潔能源，未來可應用領域會很多，包括氫燃料電池車、分布式發(fā)電、備用電源和儲能等方面。近年來，隨著日本在氫燃料電池車領域的技術突破，交通領域的氫能技術日益受到關注 。
