天然气成分比例天然气表分类天然气比煤气的优点

　　助力完成“氢进万家”，削减碳排放据相干机构猜测，碳中和后，我国氢气年需求量约1亿吨，中高压管输及使用将会成为增进氢能范围化使用的主要手腕。

　　为了让尝试数据更切近实践、更实在，尝试平台模仿了城镇燃气的局部使用处景，次要包罗掺混模块、减压调压模块、管材相容性评价模块、燃气用具测试模块、终端操纵模块。自然气与氢气经由过程掺混模块，可以获得掺氢体积比为5%~20%、掺氢精度为1%的掺氢燃气。减压调压模块进入管材相容性评价模块停止长周期尝试测试后再进入燃气用具测试模块停止考证。测试完成，掺氢燃气进入千家万户。

　　思索到氢能的共同劣势，我国多地出台氢能财产撑持政策。氢能制备、储运、根底设备建立等方面获得打破性停顿，氢能财产开展潜力逐步开释。今朝，长三角、粤港澳大湾区、环渤海三大地区的氢能财产显现集群化开展态势。我国把握了一批电解水制氢安装、储运装备和燃料电池等先辈手艺，可再生能源制氢项目在华北和西北等田主动促进自然气比煤气的长处，电解水制氢本钱稳中有降。

　　可预感的是，跟着可再生能源手艺的不竭开展和使用，氢能将成为一种主要的干净能源。经由过程操纵光伏、风电等制绿氢，可觉得掺氢平台供给不变、便宜的氢源。跟着氢能财产链的不竭完美和手艺前进，掺氢比例无望进一步进步。

　　但是，施行自然气掺氢并不是易事。自然气和氢气的物理和化学性子差别较大，掺入氢气后能够会对燃气管道、阀门、毗连件等根底设备发生由氢脆激发的氢致生效及走漏等宁静隐患。别的，掺氢比例的掌握、氢气的制备与贮存，和掺氢后的运送与分派等成绩，都需求停止深化研讨和手艺攻关。

　　为处理地域间长间隔、大范围氢气资本输运与分配难的成绩，掺氢自然气被发起为一种高效、宁静输运的优选计划。据统计，2023年我国自然气消耗量约3945亿立方米，根据10%的掺氢比例输运氢气可达350万吨，每尺度立方米氢气的输运本钱为0.12~0.46元。

　　中国都会燃气协会公布《自然气管道掺氢运送及终端操纵可行性研讨陈述》，猜测“十四五”时期，我国新增自然气管道掺氢树模项目15~25个，掺氢比例3%~20%，年氢气消纳量15万吨，总长度在1000千米以上。此中，新增加输自然气管道掺氢树模项目2~5个，掺氢比例3%，年氢气消纳量10万吨，总长度在800千米以上；新增城镇燃气掺氢树模项目10~20个，掺氢比例3%~20%，年氢气消纳量5万吨，总长度在200千米以上。

　　当前，我国自然气管网范围可观自然气表分类，年输运自然宇量靠近4000亿立方米，自然气管道超越100万千米，此中长输自然气管道靠近10万千米、都会燃气输配管道超越90万千米。

　　依托科技部国度重点研发方案“中高压纯氢与掺氢燃气管道运送及其使用枢纽手艺”研发的我国首坐城镇燃气掺氢综合尝试平台在深圳投用，为推行自然气管道掺氢手艺供给了有力撑持。自然气掺氢不只代表了干净能源手艺的将来开展标的目的，并且为削减碳排放、鞭策可连续开展注入了新动力。

　　我国自然气管网开展较为成熟，假如用自然气掺氢的情势替代纯自然气，可充实操纵现有根底设备，大大节省投资本钱，构成氢气的提高操纵，完成“氢进万家”。

　　“掺氢”是将氢气与自然气停止差别比例混淆，再操纵现有的自然气管网停止运送。深圳燃气掺氢综合尝试平台集测试、使用自然气比煤气的长处、消费功用于一体，掺氢比例为5%~20%，可完成绿电制氢、自然气掺氢、管道运送、管材考证等多维度手艺使用和全流程工艺与装备使用树模，完成城镇燃气、氢气“掺-输-用”一体化功用。该平台投用为我国操纵现有城镇燃气管道掺氢供给了可推行、可复制形式，标记着“氢进万家”进入全新开展阶段。

　　我国首坐城镇燃气掺氢综合尝试平台的投用，无望鞭策氢能手艺的普遍使用和石油自然气行业的绿色低碳开展，为完成碳中和目的和可连续开展注入新动力自然气比煤气的长处。

　　该平台不只需求负担差别钢级、差别压力、差别口径的管材及阀门自然气比煤气的长处、毗连件、表具等燃气根底设备的氢情况长周期尝试，并且需求对多种燃气用具及终端使用处景展开顺应性研讨，这对平台团体设想事情提出更高请求。

　　在深圳市北部，间隔市中间一个多小时的车程，座落着深圳燃气团体公司求雨岭场站。在该场站的东南侧，一片生气勃勃的丘陵下，我国首坐城镇燃气掺氢综合尝试平台正平静运转着。

　　掺氢运送是氢能操纵的主要路子之一我国事能源需求大国，能源消耗量连结增加的同时也面对着严重的低碳环保压力。氢气作为干净能源，资本量丰硕。作为燃料，具有零碳排放、速率快、服从高档特性。

　　当前自然气表分类，削减碳排放、完成低碳开展已成为环球共鸣。自然气掺氢作为一种愈加干净低碳的能源替换计划，其须要性日趋凸显。将氢气与自然气混淆运送，不只可以进步自然气的能源操纵服从，并且可以低落熄灭发生的净化物排放量，有助于完成碳中和目的。

　　买通“制氢-掺氢-输氢-用氢”链条怎样消费氢、把氢运输进来、让氢进万家？西安交通大学传授魏进家以为，我国首坐城镇燃气掺氢综合尝试平台的投用，就可以买通氢能从消费到运输再到利用的全部链条。

　　凡是来看，产氢的地域和用氢的地域相距甚远，运输本钱高，对管材宁静性请求高。氢能运输成为限制氢能财产开展的单薄环节，经济性和宁静性均有待进步。

　　，是深圳燃气团体公司于2022年结合中国石油大学（华东）、中国石化、清华大学、中科院、万和等10家单元配合到场的“产学研用”协同立异项目。此中，中国石化石油工程建立公司华夏设想公司卖力构建纯氢/掺氢输配管网模子、树模工程设想及相干尺度标准的体例等事情。

　　华夏设想公司2018年领先在海内展开“自然气掺氢运送工艺手艺研讨”，构成了关于自然气掺氢的工艺手艺并获得专利，因而负担该项目标平台设想使命。手艺职员针对纯氢/掺氢管输使用流程中的枢纽环节，分离各课题的研讨功效，打破了中高压纯氢与掺氢燃气管道宁静不变高效运送及使用中的实际与手艺瓶颈，在优化工艺流程设想、满意测试功用、多模块可拆卸工装段装置设想、便于操纵、宁静防护设备设想等方面下足工夫，设想功效满意了多种尝试请求，构建并构成了完好的科技尝试平台及尺度系统。

　　国度重点研发方案“氢能手艺”重点专项是以鞭策能源反动、建立能源强国等严重需求为牵引，体系规划氢能绿色制取、宁静致密储输和高效操纵手艺，贯穿根底前瞻、共性枢纽、工程使用和评价标准等环节。此中，氢能运输属于研讨范畴。

　　该平台还为氢气走漏供给了排挤、埋地、管廊等差别场景的监测办法考证及变乱结果测试。终端还预留热电联供体系、氢气别离纯化安装的测试功用，阐扬氢能能源互联序言和高效耦合的特征，鞭策氢能与电力、热力等能源的互联互补，完成氢能进入社区楼宇、住民家庭、交通范畴以致产业园区。该平台还预留了光伏+谷电制氢模块，旨在打造包罗“制-掺-输-用”全链条的绿氢范例项目。

　　自然气掺氢，安满是重点。项目研讨职员在自然气管道完好性办理手艺的根底上，开端成立了掺氢自然气管道完好性办理手艺，对掺氢自然气管道停止全性命周期宁静管控自然气比煤气的长处。手艺职员在平台各枢纽节点装置氢气报警器，并采购专业的氢气走漏探测器，每两小时停止一次放哨。基于BIM建模手艺，成立了平台数字化三维模子，并接入长途监控体系，对平台数据停止及时监控。

　　日前，我国首坐城镇燃气掺氢综合尝试平台在深圳投用。该尝试平台集测试、使用、消费功用于一体，标记着我国自然气掺氢运送管道及综合操纵，和“氢进万家”进入全新开展阶段，为我国操纵现有城镇燃气管道掺氢供给了可推行、可复制形式。本版文图由石匠建华夏设想公司李慧供给。

　　与以氢气、一氧化碳等为主的煤制气、焦炉气等比拟，自然气的次要身分为甲烷，掺氢燃气对管材的长周期、宽压力感化还需进一步明白。我国首坐城镇燃气掺氢综合尝试平台的投用，能更精确地对现役燃气根底设备停止顺应性评价，并构成尺度系统，促进“氢进万家”财产系统开展，助力完成“双碳”目的。

　　该尝试平台次要针对中高压纯氢与掺氢燃气管输体系的素质宁静、工艺和完好性办理及终端使用，经由过程机理探求等手腕，消弭中高压纯氢与掺氢燃气管道运送及使用瓶颈，构成以枢纽装备和工艺软件为中心的手艺系统自然气表分类，并环绕管输工艺、管材、尝试办法、应急抢修、熄灭用具体例尺度系统。

　　日前，我国首坐城镇燃气掺氢综合尝试平台在深圳投用。该尝试平台集测试、使用、消费功用于一体，标记着我国自然气掺氢运送管道及综合操纵进入全新开展阶段。

　　从今朝运转状况来看，完成掺氢燃气的宽压力、长周期、范围化使用是可行的。将来还需对此停止长周期尝试，更精确地对现役燃气根底设备停止顺应性评价并构成尺度系统。该平台的投用只是大范围推行掺氢自然气的开端，还要各大城燃企业一同勤奋，投入大批的人力、物力、工夫来展开尝试测试研讨，构成响应的尺度和评价系统。从财产链角度而言，自然气长输管道掺氢、氢气滥觞、下流燃用具顺应性等相干成绩还需进一步研讨。

　　我国首坐城镇燃气掺氢综合尝试平台的投用，为处理上述成绩供给了有力撑持。该平台不只具有掺氢尝试、测试考证和消费功用自然气表分类，并且可以模仿城镇燃气的局部使用处景。经由过程该平台，能够精准掌握掺氢比例，确保掺氢历程的宁静性和不变性。该平台还能为下流用户供给差别比例的掺氢自然气。

　　今朝，环球已展开多项关于掺氢自然气的树模。欧洲氢骨架方案操纵和革新现有的自然气管道完成氢气管道的根底设备建立，在英国基尔大学等已建成使用树模。他们将氢气掺入城镇燃气操纵，考证了掺氢自然气与燃气管网的顺应性。

　　国度能源局将纯氢与掺氢管道树模作为“十四五”的重点使命。中国石化、中国石油、中国海油等均展开了纯氢与掺氢管道树模计划。氢气范围化使用成为我国能源开展的次要标的目的之一。

　　项目研讨职员引见，掺氢燃气管输部门需求成立一个科学的燃气掺氢综合尝试平台，研讨现役城镇燃气输配体系能否合用于掺氢自然气、最适宜的掺氢比是几、枢纽装备和部件能否需求革新等枢纽手艺成绩，构成响应的评价尺度系统，为掺氢自然气在城镇燃气范畴停止大范围使用奠基根底，进而建立以氢能社区为树模的财产系统自然气比煤气的长处。

　　据管道掺氢国度重点研发方案项目卖力人李玉星引见，掺氢自然气比拟纯自然气，是一种更干净的低碳燃料。假如掺氢比例为10%~20%，我国每一年可削减碳排放量1000万~2000万吨。在自然气中掺入20%体积比的氢气，熄灭后的氮氧化物、一氧化碳等都可削减20%以上。今朝，我国城镇燃气每一年的用宇量约4000亿立方米，在自然气中掺入20%体积比的氢气，我国每一年可削减碳排放量约3000万吨。