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全国首条城镇氢气管道来了—— 管道输氢将带动我国绿氢消纳

2024-09-14 10:29:50

我国城镇燃气管道输氢迎来新进展,“氢进万家”科技示范工程取得新突破。日前,山东潍坊宝通街(潍坊电厂至潍安路)次高压氢气管道工程获得行业主管部门颁发的建设工程规划许可证,标志着该市城镇氢气管道建设项目正式开始实施。

“作为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,潍坊市的输氢管道将成为氢能技术应用的重要示范,推动氢能技术的创新和应用推广,进一步推动城镇燃气用户氢能应用。”中石油管道设计院新能源事业部经理赵立前在接受《中国能源报》记者采访时说。据中国产业发展促进会氢能分会预测,到2030年,我国各类输氢管道建成总里程将突破5000公里,并将在2035年前达到万公里级别。

具有运力大、成本低等优势

目前,我国的氢气储运主要方式是20MPa高压气态氢储运,这也是当下最成熟、应用范围最广的氢气储运技术。

与20MPa长管拖车等运输形式相比,管道输氢最大的优势在于大批量、长时间持续运输的经济性。据国联证券测算,当输送距离为100公里时,运氢成本为1.43元/千克,同等运输距离下管道输氢成本远低于高压长管拖车及低温液态输氢。除了初期一次性投入较大,随着时间的延长,管道输氢在后期维护和长时间运行方面性价比会越发凸显。

正是看中了这些优势,潍坊市的管道输氢项目自2022年就开始了积极探索,地方政府陆续出台制定了一系列支持城镇氢气管道发展的政策文件。

“与管束车相比,管道输氢具有安全可靠、运力大、成本低等优势。”据管道的建设单位潍坊高新华润燃气公司负责人张国红介绍,“比如,管道输氢没有氢气装卸、车辆运输等环节,危险源大大减少;管道埋设在地下,通过压差全天候24小时输送,运力比车辆运输大几个数量级;折合管道建设投资回报,成本约为车辆运输的20—30%。”

记者了解到,该工程是科技部“十四五”“氢能技术”重点专项“基于管道输氢的城镇综合供能关键技术研究与规模化示范应用”项目的主要工程建设任务之一,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,在满足城区内燃料电池汽车用氢日常运行的同时,还可以通过掺氢有效缓解取暖季节的天然气“气荒”。

“项目批复后,我们正在积极推动开工前的准备工作,预计近期开工,力争在2025年初达到投产运行条件,为“氢进万家”科技示范工程提供低成本氢气管道输送保障,体现出华润燃气在支持山东绿色低碳高质量发展中的央企担当和引领作用。”张国红告诉记者。

先行先试,为输氢管道建设提供参考

“城镇燃气掺氢应用这个事情提得很早,各个地方探索的点不少,但是国内真正取得规划许可实施的项目,山东潍坊是第一个。”中国汽车战略与政策研究中心高级研究员李凯分析称,科技部、山东省联合实施的“氢进万家”最早就提出了氢能热电、燃气掺氢入户的概念,3年后才进入实质性实施阶段,从技术上看没太大问题,主要制约还是在标准法规和行业管理方面。

“潍坊的这个项目探索,对于推动氢能行业的发展具有非常积极的意义。这一关总要有人打通的,即便潍坊不干,总也要其他地方会尝试的。”江苏国富氢能技术装备股份有限公司战略科学家魏蔚说。

据了解,山东潍坊的这个工程作为科技部、山东省联合部署实施的“氢进万家”科技示范项目重点任务之一,就是要在全省建设100公里的城镇输氢管道示范工程,“氢进万家”也列入了国务院在2022年8月份印发的《关于支持山东深化新旧动能转换推动绿色低碳高质量发展的意见》。本着“突破创新、先行先试”的原则,潍坊市正积极推进相关工程落地实施。

“这个项目也为全省推进输氢管道建设提供一个参考和借鉴,为燃气企业解决工程建设审批难题提供了一种解决思路。”张国红说。“项目建成后,将解决‘氢进万家’项目一期、二期、三期相关示范工程的燃料属性氢气规模化低成本输送难题,大大加快示范工程整体进度。”

在魏蔚看来,目前,在城镇建设的这些管网是对西氢东送长输管道的一个承接,为将来大规模发展绿氢和解决能源安全来先做好铺垫。

将对氢能市场形成有力地拉动

事实上,我国东部地区氢气需求量大,但制绿氢成本高;西部地区拥有丰富的风、光资源,在低成本、大规模制取绿氢方面有得天独厚的优势。如何解决氢能供需错配的难题?

“氢气从西北地区,运到中东部后,可以直接作为燃气把它烧掉,运输成本很低,大概超不过10元/公斤。比如,内蒙古、新疆等地的绿氢如果能通过这样的方式大规模消纳,也会促进绿氢项目的正常运营,形成良性循环。”李凯说。

李凯进一步分析称,目前,我国氢气应用规模小,难以实现规模化降本,这是氢能行业不得不面对的难题。“如果更多地方能够通过这种方式消纳氢气,那么对氢能市场将是一个有力的拉动。用氢规模大了,氢气的成本自然会进一步降低,这也能够帮助氢能的其他应用领域优化运营成本。”

在魏蔚看来,现在,我国的天然气管网大概有10多万公里,加气站有上万个,还有海上接收站运输船等。“反观我国的氢气管网,连建成的带规划的也就是几千公里而已,和天然气相比,完全不在一个量级。”

魏蔚说,“我国幅员辽阔,要想真正建成一个健全的氢气网络,至少需要10年的时间。”

“城镇输氢管道作为城镇燃气管网重要的补充,对提高燃气稳定、安全供应、减碳降碳具有重要意义,具有一定发展空间,未来的发展趋势是安全可靠,经济可行。”赵立前说,“今后的重点,可聚焦在新型材料和安全防护技术上。”

“未来,高压力、大口径、长距离是输氢管道未来发展方向。”据中国产业发展促进会氢能分会预测,到2050年,高压力、大口径、长输管道输氢技术成熟且经济可行,将完成覆盖全国范围的纯氢管道及掺氢天然气管道系统建设。记者 张胜

责任编辑:郑艳妮
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