全面推進氫能綠色制取與高效利用
來源:氫運鏈
在碳中和背景下,天然氣摻氫項目將作為氫能應用場景探索大力推廣,在投入增加情況下,全球天然氣摻氫項目蓬勃發展,再次向商業化目標邁進。
一、為何天然氣摻氫興起?
在于解決氫氣產業的難題:成本和場景。
(1)氫氣運輸成本高。氫能輸送方式眾多,包括長管拖車、液氫槽車、氫能管道等。目前主要應用的長管拖車、液氫等方式成本偏高,是造成加氫站站售氫氣的主要原因;管道輸送具有運輸體量大、距離遠、能耗損失低等優點,但造價過高,
(2)氫氣應用場景不足,新型應用規模較小。目前全球范圍內氫氣用量達到9000萬噸,不可謂不多,但對比天然氣約為3.9萬億立方米,約合273000萬噸的用量,又相形見絀。原因是目前氫氣主要應用于化工、煉化等項目,屬于輔助地位,新型應用如汽車等用量較低,總體看場景不足、難以進一步擴大氫氣的應用規模,擴大氫氣的能源屬性。
正是因為能夠解決這兩大問題:(1)管道運輸方式能夠大幅降低氫氣運輸成本,同時基于現有天然氣管道,減少新管道的資本投入;(2)氫氣直接進入天然氣應用場景,解決氫氣終端應用場景和用量難題,同時也能改善天然氣的燃燒特性,降低碳排放。
二、天然氣摻氫的商業化拐點將至!
隨著氫能產業快速發展,國內外天然氣摻氫實踐都在加速發展。從趨勢和規模上看,天然氣摻氫正在加速發展,即將進入商業化階段。
(1)國際方面:國外摻氫管道基本集中在歐洲地區,其中約60%集中在德國。歐洲其他國家方面,法國GRHYD示范項目正在測試向Cappelle-la-Grand(敦柯克附近)的天然氣管網摻入20%的氫氣;意大利Snam項目驗證了10%的天然氣摻氫管道是安全的;英國HyDeploy示范項目也向基爾大學天然氣管網中注入20%的氫氣,在天然氣短缺價格暴漲情況下,環保意識深入骨髓的歐盟委員會在一項議案提出:“歐盟各國應在天然氣網絡中加入氫氣等低碳氣體,不再簽訂從他國進口延續到2049年后的天然氣長期合同!边@將打開歐洲天然氣摻氫未來30年的黃金發展空間!
(2)國內方面:國內在天然氣管網摻氫項目上取得了突破性的進展,在社會認知、技術積累、行業標準、示范項目和發展規劃等方面均取得了實質進展,帶動了全國部分省市將天然氣摻氫項目列入產業規劃。
針對能源領域,國家已出臺了多項政策推動氫能產業的發展。詳情如下:
1、《“十四五”新型儲能發展實施方案》
1月29日,國家能源局和發改委聯合印發了《“十四五”新型儲能發展實施方案》!斗桨浮分赋,到2025年,新型儲能由商業化初期步入規;l展階段,具備大規模商業化應用條件。其中,氫儲能等長時間尺度儲能技術取得突破。同時《方案》指出,拓展氫(氨)儲能、熱(冷)儲能等應用領域,開展依托可再生能源制氫(氨)的氫(氨)儲能等試點示范,重點試點示范可再生能源制氫、制氨等更長周期儲能技術,滿足多時間尺度應用需求探索風光氫儲、風光火儲等源網荷儲一體化和多能互補的儲能發展模式。
2、《“十四五”現代能源體系規劃》
3月22日,國家發改委和能源局聯合印發了《“十四五”現代能源體系規劃》,《規劃》指出,全球能源體系深刻變革,新型儲能和氫能有望規;l展并帶動能源系統形態根本性變革,構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統蓄勢待發,能源轉型技術路線和發展模式趨于多元化!兑巹潯分赋,到2025年,創新發展能力顯著增強,新能源技術水平持續提升,新型電力系統建設取得階段性進展,安全高效儲能、氫能技術創新能力顯著提高,減污降碳技術加快推廣應用。
三、氫動力汽車的優缺點
1、利用氫作為能源的最大優勢是它與空氣中的氧氣反應,只產生水蒸氣排放,有效地減少了傳統汽油車對空氣的污染;2、氫氣車的缺點是能耗低,車輛質量降低,抗碰撞性能降低;3、氫能汽車分為兩種,一種是氫內燃機車,是內燃機燃燒氫(通常通過分解甲烷或電解水來獲得)來產生動力來驅動汽車;4、另一種是氫燃料電池車,是使氫或含氫物質與空氣中的氧在燃料電池中反應產生電力推動電動機,由電動機推動車輛。
概言之,由于天然氣摻氫具備投資成本低,接觸終端客戶多,經濟效益產生快,特別是在技術方面的問題解決以后,未來商業化推廣會相對容易,屬于較早產生商業價值的氫能應用領域?紤]到碳中和背景下,氫能產業的發展前景,作為氫能大規模應有場景之一,天然氣摻氫的商業化拐點將至!