作者:张伟 来源:央视新闻客户端 发布时间:2023/4/16 12:52:13
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我国长距离输氢技术获突破 一文解读氢能远距离运输意义

 

今天(4月16日),中国石油对外发布消息,用现有天然气管道长距离输送氢气的技术获得了突破。

这为我国今后实现大规模、低成本的远距离氢能运输提供技术支撑。

在宁夏银川宁东天然气掺氢管道示范平台,记者看到,现场正在进行天然气管道输氢加压和测试,工作人员告诉记者,天然气掺氢技术是将氢气以一定体积比例掺入天然气之中,利用现有的天然气管道进行输送。

目前这条天然气管道中的氢气比例已逐步达到24%,也就是说每输送100立方米掺氢天然气,其中就包括了24立方米的氢气。经过了100天的测试运行,这条397公里长的天然气管线,整体运行安全稳定。

专家给记者算了一笔账,截止到2022年底我国油气管道的总里程达到18.5万公里。以目前我国天然气消费量计算,当掺氢比达到20%时,可运输1000多万吨氢气,约合5600多亿度绿电,氢气成本也会大幅度下降。

目前,汽车运输仍是我国长距离氢气运输的主流方式,但这种方式成本较高、效率较低,也是造成终端用氢成本高的主要原因之一,制约了产业链发展。

首个“西氢东送”输氢管道示范工程

一条管道,同时运送天然气和氢气,一举两得,还大大降低使用成本,这对于未来我国氢产业的发展来说,无疑是个好消息。

其实,几天前,我们还报道了我国首个“西氢东送”输氢管道示范工程,已纳入石油天然气“全国一张网”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,终点位于北京市的燕山石化,全长400多公里,一期运力每年10万吨,是我国首条跨省区、大规模、长距离的纯氢输送管道。

管道建成后,将用于替代京津冀地区现有的化石能源制氢,对跨区域氢气输送管网建设具有重要示范意义。为什么氢成为关注的焦点呢?我们先通过一个短片来了解一下“氢”。

氢是什么

氢气球、航天航空领域一直作为燃料使用的液氢大家都很熟悉。不过自然界里是没有单独存在的氢,氢必须从水、化石燃料等含氢物质中取得。

根据氢能的形成过程,一般将氢能分为灰氢、蓝氢与绿氢。灰氢主要是通过煤炭、天然气等化石燃料燃烧产生的氢气,在生产过程中会有二氧化碳等排放。目前,市面上绝大多数氢气是灰氢,约占当今全球氢气产量的95%。蓝氢,是指采用了碳捕集措施的化石能源制得的氢气,碳排放强度大幅度降低。绿氢,则是指利用可再生能源分解水得到的氢气。

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,并且可以循环使用。

我国着力布局氢能产业 发展潜力逐渐释放

正是由于氢气是一种非常清洁的能源,发展氢能被看做是清洁能源转型和实现碳中和的重要路径。

近几年,我国着力布局氢能产业,氢能产业发展潜力正逐渐释放。

自2019年,我国氢产业驶入了发展快车道。2022年3月23日,国家发改委、国家能源局印发了《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,提出要建立“1+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,我国各地方政府发布氢能政策超300项,政策类型多方面,支持方向以氢能交通应用向跨行业耦合应用场景拓展。与此同时,企业也积极行动起来。当前,已有超过1/3的中央企业在氢产业链上布局发展,覆盖了煤炭、电力、核能等各个重要的能源领域。

《中国油气产业分析与展望蓝皮书》显示,2022年,全球部署的加氢站数量达到814座,中国共建成投运加氢站274座,同比增加25.7%,位居世界第一,占全球的33.7%。

全球氢能布局加快 产业发展提速

不仅仅是我国,世界主要经济体和发达国家也都非常重视氢能产业发展,加快了产业布局规划。

早在2017年12月,日本政府发布《氢能源基本战略》,2022年,日本宣布《绿色增长计划》,提出到2030年实现氢能产量实现300万吨的目标。

2020年7月,欧盟委员会推出《气候中性的欧洲氢能战略》,推动可再生能源制氢和氢能的多元化应用,到2030年可再生氢能年产能达到1000万吨。

2020年11月,美国能源部在2002年规划基础上,发布最新版《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规模化应用,到2050年氢能要满足全美14%能源需求的目标。

2021年12月,韩国政府发布首个《氢经济发展基本规划》,提出到2050年韩国氢能将占最终能源消耗的33%,发电量的23.8%,成为超过石油的最大能源。

专家解读:为什么要“西氢东送”

氢气作为能源优点很多。我国为什么要从西部往东部运输呢?为什么不就地生产,避免长途运输呢?来看专家的介绍。

在采访中,记者了解到,目前我国东部地区也是有氢气资源的,但是这些氢气大都是石化企业的工业副产氢气,也就是工业生产中附带生产出来的氢气,虽然在使用的时候是无污染的,但是在生产氢气的时候是会产生一定的碳排放,因此这些氢气也被业内叫做灰氢。

中国石油大学(北京)教授 孙仁金:我们国内的氢基本上99%都是灰氢,也就是说从天然气、从化石能源发展的氢,那这个氢其实它是碳排放还是比较严重的,而且这个成本也比较高。

如用光伏或者风电设备取得的电,对水进行电解生产出来的氢,就是没有任何污染的绿色氢气。而想要做到这一点,我国西部地区无疑是首选,在那里风、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,具有得天独厚的优势。

但如何更高效便捷地把我国西部的绿氢运送到东部市场需求旺盛的区域,一直是制约绿氢产业发展的瓶颈问题,如果采取汽车运输,那么输氢成本最终会占到终端售价的40%至50%。过高的成本会让氢在市场竞争中败下阵来。

加快氢气管道建设同时发展混合氢气运输

截至目前,我国氢气管道长度仍然落后于发达国家,建设进度较慢,目前国内总里程仅400公里,在用的管道只有百公里左右。

全球氢气输送管道总里程已超过5000km,美国输氢管道总里程已超过2700km,排名第一,欧洲氢气输送管道长度也达到1770km。因此,专家告诉记者,一方面要加快氢气管道的建设,一方面利用现有的天然气管道进行混合氢气运输,也是一个不错的选择。

(总台央视记者 张伟)


 
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