相比其他能源,天然气和氢气同属清洁、高效、环保的气态能源,运输、储存和使用具有类似性,一些场景下可以混输混用,相互转化、互为补充。掺氢的天然气可被直接利用,燃烧过程更加清洁低碳,同时也可在应用终端将氢和天然气分离提取后各自单独使用,实现氢能的低成本远距离规模化输送,有效降低氢能运用的经济成本。也正因如此,天然气与氢能融合发展是实现能源深度脱碳的重要选择。而城镇燃气管道掺氢输送是将氢气与天然气进行不同比例混合后,利用在役城镇燃气管道输送,与新建纯氢管道相比可降低基础设施投资成本。
天然气与氢能融合发展是实现能源深度脱碳的重要选择。
根据中国城市燃气协会2023年3月发布的研究报告,发展天然气掺氢技术能够带动氢能全产业链的科技创新,将提升国家能源领域高端装备制造技术水平,推动能源绿色低碳转型。预计到2030年,我国通过天然气管道掺氢可具备消纳绿氢150万吨的能力,天然气管道掺氢储能规模将达到抽水蓄能的五分之一,全产业链年产值将达500亿元。
近年来,中国石油工程建设有限公司西南分公司在制氢、输氢(掺氢/分氢)、储氢、用氢等方面持续发力,在管道输氢、储氢方面聚焦高压、长距离掺氢/纯氢管道输送关键技术、液氢技术、高压储氢材料和设备等,承担了纯氢与天然气掺氢长输管道输送及应用关键技术等国家、集团公司、中油工程等20余项氢能课题,申请发明专利6项、实用新型专利5项,开发工艺包1项,已形成包括绿氢制备、掺氢管道、纯氢管道、加氢综合能源站、液氢储运等特色技术系列,并参与编制了《氢气管道设计规范》《输氢管道工程设计规范》等多项国家标准、行业标准。
在氢化工利用方面,西南分公司在氢气制备绿色能源化学品方面不断拓展,目前正与高校及科研机构合作,联合开展“新一代天然气干重整制合成气成套技术”、“合成气制航空煤油中试技术”研发,并依托分公司眉山试验基地开展绿氢耦合二氧化碳制绿色甲醇中试装置建设计划工作。
2023年9月12日,全国首个城燃-氢能制储掺输分用一体化示范项目在浙能集团所辖平湖市天然气公司门站建成投运。
据悉,该项目涵盖绿电制氢、管道储氢、天然气掺氢、管道混输、含氢天然气分离以及掺氢天然气燃烧利用等全产业链。项目由浙能集团投资建设,在利用城燃门站现有设施的基础上,新研发光伏发电制绿氢、天然气掺氢、含氢天然气分离等模块,设计天然气掺氢比例30%,较新建纯氢管道相比可大幅降低投资成本。
该项目的顺利投运,走出了利用在役城燃设施耦合发展氢能和天然气产业的“浙能路径”,探索出技术和经济上可行、具备规模化推广应用的“浙江样本”,将有助于扩大掺氢降碳、掺氢储能等可再生能源应用场景,培育终端用氢市场。
同时,项目对于“双碳”目标下调整区域能源结构与产业结构、助力浙江打造新型能源体系建设先行省有着重要意义。据测算,按浙江2022年用气量计,该项目每年可减少二氧化碳排放量5.6万吨、节约至少5.4万千瓦时电能。
2024年9月2日,城镇燃气高比例掺混氢气燃烧试验和氢气分离试验在浙能天然气集团成功实施。试验验证了3%至30%比例氢气掺入天然气技术可行性,填补了我国利用在役城镇燃气设施进行高比例掺混氢气试验的空白。
相关消息--全国首条城镇输氢管道建设取得重大进展!近日,山东潍坊市高新区宝通街(潍坊电厂至潍安路)次高压输氢管道工程获得主管部门颁发的建设工程规划许可证,这是全国首条按照城镇燃气工程批准建设的城镇氢气输送管道,也标志着潍坊市城镇输氢管道建设项目正式落地实施。
该工程是国家重点研发计划“氢进万家”项目的主要示范工程之一,管线东起高新区珠光街华电潍坊电厂,西至宝通街潍安路口,管线全长5.2公里,设计压力1.6MPa,设计年输氢能力3万吨,可满足中心城区5年内各类用氢需求。