中國儲能網(wǎng)訊：氫能作為新能源的一種，國家發(fā)改委明確將其納入新型儲能方式。鋼鐵、燒堿等行業(yè)每年排放的副產(chǎn)氫氣超過50億方。對于副產(chǎn)氫氣，用途一是將氫氣純化后使用，用于燃料電池等；用途二是摻入已經(jīng)建成的天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)，用于燃氣。
在近日舉辦的中國城市聯(lián)盟2023年年會暨第四屆氫能學術會上，有專家對天然氣摻氫進行了展望，“應用現(xiàn)有燃氣管道進行天然氣和氫氣輸送的混合輸送是未來天然氣管道發(fā)展的一個趨勢?！?
但是放眼全國，天然氣摻氫仍處于蹣跚起步階段，面臨種種制約因素。
解決儲運難題
中國工程院院士丁文江院士曾指出，氫能是世界公認的清潔能源，在現(xiàn)有的氫能產(chǎn)業(yè)鏈中，儲運占到總成本的30%至50%，安全高效的氫能儲運技術是決定氫能應用的關鍵。
“我國氫能在地理分布位置上供應與負荷呈逆向分布，氫氣資源‘西富東貧，北多南少’，而在需求上恰好相反，因此氫氣的儲運技術顯得至關重要。儲運氫環(huán)節(jié)難度大，這已經(jīng)成為制約氫能行業(yè)發(fā)展的瓶頸?！敝袣湓窗彩紫癄I銷官劉旭表示。
摻氫天然氣清潔高效燃燒是一種環(huán)保、高效的能源利用方式，可以顯著提高燃氣的燃燒效率和減少污染物排放。天津華邁燃氣裝備股份有限公司董事長唐紹剛認為，現(xiàn)階段我國氫能的儲運仍是很大的痛點，普通加氫站氫氣的儲運成本占40%左右?！八钥梢岳矛F(xiàn)有的天然氣管道中摻入一定比例的氫氣，從而達到氫能儲運的目的?！?
清華大學副教授張揚認為，“綠電制氫-管道摻氫-燃燒利用”是綠氫大規(guī)模低成本能源利用的可行途徑，綠氫合成氨是解決綠氫儲運問題的途徑之一。
實踐困難重重
根據(jù)21世紀經(jīng)濟報道記者在會上了解到的情況，目前英、德等歐洲國家已經(jīng)開始逐步實施天然氣管網(wǎng)摻氫，用于終端設備的項目，但國內(nèi)由于燃具和燃氣相關標準的欠缺，燃氣管網(wǎng)摻氫的適應性和安全性有待驗證，終端設備的應用則處于起步階段。不僅如此，在天然氣管道摻氫技術上還面臨關鍵問題認識不足、實踐經(jīng)驗不足、規(guī)范標準缺失等問題。
21世紀經(jīng)濟報道記者還了解到，對于天然氣摻氫來說，不少專家認為，現(xiàn)階段天然氣管道輸氫僅適用于城市管網(wǎng)，很難將其應用到長途運輸?shù)母删€管網(wǎng)中。張揚還提出，氫、氨與天然氣在熱值、火焰溫度、傳播速度、輻射特性等方面差異巨大，天然氣摻氫、摻氨燃燒技術存在系列挑戰(zhàn)。
一位燃氣公司的員工直言，每標方氫氣的價格遠比天然氣的價格高，但是熱值只有天然氣的1/3，如果天然氣管道摻氫，在終端提供同一熱值，氫氣的價格應該是天然氣價格1/3。“按照北京目前天然氣門站價格在2.6元左右，按照1/3價格計算，氫氣的價格就應該是0.78元，但這個價格甚至低于制氫的成本。減少天然氣的運輸量，花更多的錢購買昂貴的氫氣而產(chǎn)生更低的熱值，應該沒有哪家企業(yè)愿意這么做?！?
堅持天然氣管網(wǎng)摻氫嘗試
盡管天然氣摻氫發(fā)展仍存有一定挑戰(zhàn)，但我國能源企業(yè)仍在孜孜不倦進行天然氣管網(wǎng)摻氫的嘗試和部署，力圖突破技術瓶頸，促進能源產(chǎn)業(yè)體系升級。在寧夏銀川寧東天然氣摻氫管道示范平臺，氫氣被以一定體積比例，摻入天然氣之中，利用現(xiàn)有的天然氣管道進行輸送。一條管道，同時運送天然氣和氫氣，一舉兩得，這為我國今后實現(xiàn)大規(guī)模、低成本的遠距離氫能運輸提供了技術支撐。
張揚提出摻氫燃燒技術關鍵點是要防止燃燒器噴嘴燒蝕、控制熱力型NOx生成以及抑制燃燒震蕩。
唐紹剛表示，雖然現(xiàn)在天然氣摻氫在我國還處于起步階段，項目也基本處于實驗性質(zhì)，基礎參數(shù)和運行經(jīng)驗十分匱乏，但其相關參考規(guī)法已在規(guī)劃中?！爸袊鴺藴蕰M織，國電頭牽頭起草的《天然氣摻氫混氣站技術規(guī)程》已經(jīng)發(fā)布，允許最大摻氫比例20%；中國工程建設標準協(xié)會和市政西南院、華北院的《城鎮(zhèn)民用氫氣輸配技術規(guī)程》已經(jīng)進入審核階段?！?
