今日(4月16日),中国石油对外发布消息,利用现有天然气管道长距离输送氢气的技术取得突破。
这为我国未来实现大规模、低成本的远距离氢能运输提供了技术支持。
在宁夏银川宁东天然气掺氢管道示范平台上,记者看到天然气管道的输氢压力和试验正在进行中。工作人员告诉记者,天然气掺氢技术是将氢气与一定比例的天然气混合,并使用现有的天然气管道进行输送。
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目前,天然气管道中氢气的比例已逐渐达到24%,即每输送100立方米与氢气混合,其中氢气含24立方米。经过100天的测试和运行,这条397公里长的天然气管道整体运行安全稳定。
截至2022年底,中国油气管道总里程已达18.5万公里。按目前我国天然气消耗量计算,当掺氢比达到20%时,可运输1000多万吨氢气,绿电约5600亿千瓦时,氢气成本也将大幅下降。
目前,汽车运输仍然是中国长途氢运输的主流方式,但成本高、效率低也是终端氢成本高的主要原因之一,制约了产业链的发展。
第一个“西氢东送”输氢管道示范工程
一条管道,同时运输天然气和氢气,一举两得,大大降低了使用成本,这无疑是我国氢产业未来发展的好消息。
事实上,几天前,我们还报道了中国第一个“西氢东送”输氢管道示范项目,已纳入石油天然气“全国一网”建设实施方案。
管道规划起点位于内蒙古自治区乌兰察布市,终点位于北京燕山石化,全长400多公里,年运力10万吨。是中国第一条跨省、大规模、长途纯氢输送管道。
管道建成后,将用于取代京津冀地区现有的化石能源制氢,对跨区域氢输送管网的建设具有重要的示范意义。为什么氢会成为人们关注的焦点?让我们首先通过一个短片来理解“氢”。
氢是什么
每个人都熟悉氢气球和航天领域一直用作燃料的液氢。然而,自然界中没有单独的氢,氢必须从水、化石燃料和其他氢物质中获得。
氢能一般根据氢能的形成过程分为灰氢、蓝氢和绿氢。灰氢主要由煤炭、天然气等化石燃料燃烧产生,在生产过程中会有二氧化碳等排放。目前市场上绝大多数氢气都是灰氢,约占全球氢气产量的95%%。蓝氢是指采取碳捕集措施的化石能源产生的氢气,碳排放强度大大降低。绿氢是指利用可再生能源分解水获得的氢气。
氢气是一种非常清洁的能源,无色、无味、无毒。电化学反应后只产生水,完全零排放,可回收利用。
中国重点布局氢能产业 逐步释放发展潜力
正是因为氢是一种非常清洁的能源,氢的发展被认为是清洁能源转化和碳中和的重要途径。
近年来,我国着力布局氢能产业,氢能产业的发展潜力正在逐步释放。
自2019年以来,我国氢产业已进入发展快车道。2022年3月23日,国家发改委、国家能源局印发《氢产业发展中长期规划(2021-2035年)》 N政策体系,明确氢能战略定位,部署产业发展重点任务。
截至2022年底,中国地方政府发布了300多项氢能政策,支持氢能交通应用向跨行业耦合应用场景扩展。同时,企业也采取了积极行动。目前,三分之一以上的中央企业已经在氢产业链上布局和发展,涵盖了煤炭、电力、核能等重要能源领域。
根据《中国油气产业分析与展望蓝皮书》,2022年,全球部署了814个加氢站,中国共建成274个加氢站,同比增长25.7%,居世界第一,占世界第33.7%。
加快全球氢能布局 加快产业发展
世界主要经济体和发达国家不仅非常重视氢能产业的发展,而且加快了产业布局规划。
早在2017年12月,日本政府就发布了《氢能基本战略》。2022年,日本宣布了《绿色增长计划》,提出到2030年实现氢能产量300万吨。
2020年7月,欧盟委员会推出了《中性气候欧洲氢能战略》,推动可再生能源氢能和氢能的多元化应用。到2030年,可再生氢能年产能将达到1000万吨。
2020年11月,在2002年规划的基础上,美国能源部发布了最新版《氢能项目计划2020》,致力于氢能全产业链的技术研发 ,提出推动清洁、经济、可靠的氢能技术研发和大规模应用,到2050年,氢能将满足美国14%的能源需求。
2021年12月,韩国政府发布了首个《氢经济发展基本规划》,提出到2050年,韩国氢能将占最终能耗的33%,发电量的23.8%,成为石油以上最大能源。
专家解读:为什么要“西氢东送”?
氢气作为一种能源有很多优点。为什么中国要从西向东运输?为什么不在当地生产,避免长途运输?看看专家的介绍。
记者在采访中了解到,目前中国东部也有氢资源,但这些氢大多是石化企业的工业副产氢,即工业生产氢,虽然使用无污染,但在氢生产中会产生一定的碳排放,所以这些氢也被称为行业灰氢。
中国石油大学(北京)教授 孙仁金:我国99%的氢基本上是灰氢,也就是说,从天然气和化石能源开发的氢实际上是碳排放或更严重,成本相对较高。
例如,通过光伏或风电设备获得的电,电解水产生的氢是无污染的绿色氢。为了做到这一点,中国西部地区无疑是首选。风光资源丰富,可再生能源发电发展迅速。因此,选择在西部发展绿氢产能具有独特的优势。
然而,如何更高效、更方便地将中国西部的绿氢运输到东部市场需求旺盛的地区,一直是制约绿氢产业发展的瓶颈。如果采用汽车运输,输氢成本最终将占终端价格的40%至50%。过高的成本将使氢在市场竞争中失败。
加快氢气管道建设,发展混合氢气运输
截至目前,我国氢气管道长度仍落后于发达国家,建设进度缓慢。目前,我国总里程仅400公里,在用管道仅100公里左右。
全球氢气输送管道总里程已超过5000公里,美国氢气输送管道总里程已超过2700公里,排名第一,欧洲氢气输送管道长度也达到1770公里。因此,专家告诉记者,一方面要加快氢气管道的建设,另一方面要利用现有的天然气管道混合氢气运输,这也是一个不错的选择。
(央视总台记者 张伟)