“王总,这红包……”宋建国看着手里的三张百元大钞和一张二十元的钞票,脸上一阵青一阵白。“这是我的一点心意,320不少了,你就是一个门卫,你们也就配这些...
2025-07-26 0
天然气掺氢技术是一种将氢气以一定体积比例掺入天然气中,通过现有天然气管道进行输送的技术。掺氢天然气可直接利用于终端也可以分离后独立应用。近年,受“双碳”背景驱动及政策等因素影响,天然气掺氢技术逐步成为能源领域的新热潮,尤其是今年,这一技术在政策、示范项目以及下游应用等方面喜讯频频,发展迅速。
天然气掺氢怎么一下子就火了呢?它的适用场景到底有哪些?发展潜力如何?经济性是否得到解决?还有哪些技术挑战?本文展开介绍。
天然气掺氢2025H1动态不断
今年天然气掺氢发展明显提速,开年至今,相关政策、技术、标准、示范项目以及下游应用的消息此起彼伏、连续不断。
7月7日,国家电投中央研究院与攀枝花钒钛高新技术产业开发区管理委员会、攀枝花钢城集团有限公司、攀枝花川港燃气有限公司在攀枝花市共同签订《掺氢管道输送应用验证及科技试验平台合作共建协议》。根据协议,四方共建掺氢管道输送应用验证及科技试验平台,并以平台为基础,开展相关技术研究及验证工作,支撑相关领域的行业/国家/国际标准制定,共同探索天然气掺氢商业化的运行方案,为攀枝花市打造“氢能产业示范城市”提供助力。
6月24日,华电包头氢能公司与内蒙古丰洲材料有限公司联合推进的工业天然气掺烧绿氢项目的正式投运,标志又一个可复制、可推广工业天然气掺烧绿氢项目成功运行。该项目是继去年与内蒙古金鄂博氟化工有限公司合作的示范项目后,华电包头氢能公司在工业天然气掺烧绿氢领域的又一重大突破,切实提升二类工业天然气燃烧效率,大幅削减二氧化碳、一氧化碳等污染物排放。
据悉,在丰州材料之外,华电包头氢能公司还与东方希望新恒丰能源有限公司、包头威丰新材料等企业进行了工业天然气掺氢的沟通与合作,近期可能还将传出天然气掺绿氢项目的消息。
4月,江西省及华电集团首个航改型燃气轮机掺氢燃烧示范项目成功完成5%掺氢燃烧点火。该项目自2024年筹备,对燃气调压站和燃机系统改造,采用航改型内燃机,可年消纳氢气约2316吨。
4月第六届双智博览会期间,武汉市燃气集团相关负责人表示,目前武汉正借鉴欧洲成熟经验,计划2025年在光谷区域试点掺氢运输,同步研发掺氢燃烧设备改造方案,攻克喷嘴烧蚀等技术瓶颈,推动“氢进万家”计划。
也是在4月,中国国际科技促进会以视频会议的形式组织召开了《输氢管道完整性与寿命评估技术规范》团体标准的专家评审会。标准规定了输氢(掺氢/纯氢)管道完整性与寿命评估的的七项要求。内容科学合理,可操作性强,与相关法律、法规、产业政策相符,具有实际应用价值。标准发布实施后,将会为输氢管道完整性与寿命评估工作提供重要的技术指导和参考依据。
2月,国家重点研发计划项目《纯氢与天然气掺氢长输管道输送及应用关键技术》取得重要进展。由国家电投集团科学技术研究院有限公司承担的“大流量高压力天然气随动精准掺氢技术”研究任务顺利完成性能指标测试。现场取样测试数据显示:该设备在6.3MPa及2000Nm³/h使用工况、体积掺氢比例分别为5%、10%、15%和20%的设定条件下,氢气组分控制精度≤±1%。本次测试是国内首次开展2000Nm³/h流量以上的随动掺氢设备性能指标测试,对于高压长输燃气管道掺氢组分控制研究具有重要的验证意义。
1月20日,深圳能源集团燃控公司陶瓷梭式窑天然气掺氢燃烧试验研究科创项目点火成功,并由中国科学院广州能源研究所认定为国内首个陶瓷梭式窑天然气掺氢燃烧项目。该项目由潮州燃气联合广州能源所共同研发,旨在推进天然气掺氢燃烧技术在陶瓷行业的应用。此次点火成功,不仅证明了天然气掺氢燃烧技术的可行性和实用性,更将助力氢能多元化应用、燃料高效燃烧与低碳低氮集成技术研发取得新成就。
也是在今年,新疆库车绿氢示范项目新增了天然气掺氢应用场景,库车市居民使用的天然气中已掺入3%绿氢,此举在提升燃烧效率的同时,进一步降低碳排放。
供应链方面,东德氢能在成熟的压缩机技术底蕴下,推出系列天然气掺氢装备,东德氢能天然气掺氢装备掺氢均匀度达90%以上,支持30%高掺氢比例长期运行。
政策方面,在6月5日印发的《国家能源局综合司关于组织开展能源领域氢能试点工作的通知》(国能综通科技〔2025〕91 号》中明确支持开展氢氨燃料供电供能方向试点工作,其中燃机类项目规模不低于 10 兆瓦,掺氢/掺氨比例不低于 15%;燃煤锅炉类项目规模不低于 300 兆瓦,掺氢/掺氨比例不低于 10%。
5月27日,潍坊市财政局官网发布的《关于印发支持氢能产业发展的若干政策的通知》中指出:鼓励天然气管道掺氢及纯氢管网建设。研究制定天然气管道掺氢(含纯氢管道)管理办法。天然气管道掺氢及纯氢管网示范项目,优先纳入“氢进万家”科技示范工程。
整体看,我国天然气掺氢正从技术验证阶段转向示范应用阶段。国家及部分地方政府已经开始将天然气掺氢作为探索氢能多元化发展的重要路径加以推广。
天然气掺氢应用空间与挑战
我国已建成互联互通的天然气主干网,掌握氢能全产业链技术与工艺,具备发展天然气掺氢产业基础条件。发展天然气掺氢既可解决氢气消纳问题,又能缓解天然气应用二氧化碳排放的问题(数据显示:天然气掺氢20%,碳排放减少5%;天然气掺氢50%,燃烧碳排放减少20%),这应该是近年天然气掺氢受到关注且发展逐步加快的主要原因。
天然气掺氢的应用目前主要有两种:一是作为氢气的储运介质,最终实现分离提取高纯氢;二是直接实现燃烧应用。其中分离提取高纯氢,主要针对同时存在大量氢气、天然气市场缺口的场景,目前仅有少数实验案例,如浙能集团实施的国内首次30%城燃掺氢和分离试验。而燃烧应用的场景则相对比较多,比如锅炉、窑炉、灶具、燃气轮机等,天然气燃烧应用的多数领域都可以进行掺氢替代,空间巨大。
不过,就现阶段而言,天然气掺氢包括天然气掺氢燃烧在实际推广中还面临多维度的挑战。
比如在经济性方面,氢气单位体积热值仅为天然气的1/3,若终端提供相同热值,氢气价格需低于天然气价格的1/3才具经济性。按照目前民用管道天然气最新价格2.7元/方来计算,氢气的成本至少要在0.9元/方,即10元/kg,这还未考虑管道输氢的输氢距离成本。而目前绿氢成本远高于这个价格。另外,在基础设施上,从管道材料升级,到终端设备改造(如燃气轮机氢燃烧系统)也还需要进行一定的投资。
安全性方面,氢气分子小、扩散快,易通过微小孔隙泄漏,且爆炸极限范围(4%-75%)远宽于甲烷(5%-15%)。掺氢后,现有天然气管道、阀门密封性可能不足,尤其在封闭空间易形成可燃混合气体,需升级泄漏检测和防爆系统。再就是,长期掺氢可能导致管道“氢脆”(材料塑性下降)和氢腐蚀(钢脱碳微裂纹),缩短管道寿命。例如,掺氢比例超过20%时需采用抗氢脆合金管道,现有碳钢管网需逐步替换。
另外在政策标准层面,我国尚未出台国家层面的掺氢发展规划,部分地方试点虽明确时间表,但缺乏统一技术路线和激励机制,这也在一定程度对天然气掺氢的发展形成限制。
整体看,天然气掺氢是氢能规模化应用的重要环节,也具有较好的碳减排效应,但它还需攻克经济性、技术、制度等壁垒。可喜的是,从当前势头看,从国家到地方政府到企业,已经开始着手于这些方面的攻关。一个通过天然气掺氢化解氢能消纳并推动多领域用氢的新发展阶段,可能已经并不遥远。
相关文章
“王总,这红包……”宋建国看着手里的三张百元大钞和一张二十元的钞票,脸上一阵青一阵白。“这是我的一点心意,320不少了,你就是一个门卫,你们也就配这些...
2025-07-26 0
“中欧都是国际社会中的‘大个子’,我们要牢牢把握中欧关系发展的正确方向,一道努力开辟中欧关系更加光明的下一个50年。”7月24日,在会见欧洲理事会主席...
2025-07-26 0
金融界2025年7月26日消息,国家知识产权局信息显示,上海泽丰半导体科技有限公司取得一项名为“一种半导体测试的多元合金探针及制作方法”的专利,授权公...
2025-07-26 0
中国芯片行业面临美国强力制裁,无法取得生产先进制程所需的EUV光刻机,仅能透过不断改良的DUV机台提升制程能力。近期,微博上疯传SMIC 5nm的良率...
2025-07-26 0
在智能手机操作系统不断迭代的浪潮中,OPPO旗下的ColorOS始终保持着强劲的创新势头。就在7月22日,OPPO、一加手机操作系统官方微博Color...
2025-07-26 0
金融界2025年7月25日消息,国家知识产权局信息显示,中煤科工西安研究院(集团)有限公司申请一项名为“一种用于煤矿井下的多向动力吸振装置及设计方法”...
2025-07-26 0
金融界2025年7月24日消息,国家知识产权局信息显示,江苏金利源印务有限公司取得一项名为“一种可调节内部空间的包装纸箱”的专利,授权公告号CN223...
2025-07-26 0
质子交换膜是有机氟化工的终端产品,具备特异性的质子传递功能,被誉为氢能产业的“芯片”,是汽车燃料电池的核心部件,也是PEM电解水制氢技术的关键原材料之...
2025-07-26 0
发表评论