近日，中國石油天然氣管道工程有限公司中標(biāo)河北定州至高碑店氫氣長輸管道可行性研究項(xiàng)目，管道全長約145公里，是國內(nèi)目前規(guī)劃建設(shè)的最長氫氣管道,管徑為508毫米，設(shè)計(jì)輸氫量10萬噸/年。

目前，氫氣管道運(yùn)輸在我國尚處于初步發(fā)展階段，2014年，中石化巴陵石化全長42公里的氫氣輸送管線順利投用；2015年，中石化洛陽分公司投資、中石油管道局承建的濟(jì)源市化工園區(qū)到洛陽市吉利區(qū)氫氣管道輸送項(xiàng)目建成，全長25公里。

業(yè)內(nèi)專家告訴記者，這些輸氫管道基本都用于用氫需求龐大的工業(yè)領(lǐng)域，專門為加氫站提供氫源供應(yīng)的輸氫管道仍然缺失。對氫能產(chǎn)業(yè)而言，目前的氫氣需求是否能夠撐起長距離輸氫管道的建設(shè)成本？管道建設(shè)還面臨哪些困難？

管輸可有效解決氫源保供難題

氫能產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、商業(yè)化發(fā)展，除了相關(guān)技術(shù)的持續(xù)攻關(guān)進(jìn)步，還要解決氫源保供問題。

數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前我國氫氣產(chǎn)能約每年4100萬噸，產(chǎn)量約3342萬噸，是世界第一產(chǎn)氫國。這其中占比較大的是工業(yè)副產(chǎn)氫。“雖然現(xiàn)階段氫能產(chǎn)業(yè)大規(guī)模應(yīng)用工業(yè)副產(chǎn)氫，但未來，氫源的供應(yīng)方向一定是綠氫，因此，綠氫制氫規(guī)模的提升也尤為重要。”一位新能源相關(guān)研究所的研究員告訴記者。

值得注意的是，不管是工業(yè)副產(chǎn)氫還是可再生能源制取的綠氫，都依托煤炭產(chǎn)業(yè)或風(fēng)光資源，均主要集中在我國內(nèi)陸偏北地區(qū)，氫氣需求量大的地方則大多處于東部沿海地區(qū)。以佛山為例，佛山的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展雖走在全國前列，但由于化工園區(qū)少，氫氣供應(yīng)嚴(yán)重匱乏。

“據(jù)預(yù)測，2050年，氫在我國終端能源體系占比至少要達(dá)到10%，加之我國氫能體系正不斷完善健全與，現(xiàn)階段，氫氣無論是通過高壓氣態(tài)、固態(tài)還是液氫運(yùn)輸，都難以實(shí)現(xiàn)這一愿景，只有通過管道運(yùn)輸氫氣，才能滿足更大規(guī)模的氫氣運(yùn)輸量，同時(shí)避免部分地區(qū)的氫荒問題。”北京環(huán)宇京輝京城氣體科技有限公司氫能集團(tuán)執(zhí)行總裁閆東雷對記者表示。

未來可進(jìn)行戰(zhàn)略性布局

根據(jù)中國氫能聯(lián)盟發(fā)布的《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》，美國已建成2500公里的輸氫管道，歐洲已有1569公里的輸氫管道，全球范圍內(nèi)輸氫管道的數(shù)量約4500公里。與油氣管道相比，氫氣管道無論是管道距離還是輸氣規(guī)模都相差巨大。

上述研究員表示，儲運(yùn)是氫能產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié)，但目前成本高企，降本并非易事。輸氫管道是解決氫氣儲運(yùn)長距離、高成本的有效方式。一旦有足夠的需求量，每公斤氫氣的成本將會很低。

但氫氣管道的建設(shè)也面臨“雞與蛋”的問題。上述研究員指出，一方面，是否規(guī)劃建設(shè)長距離輸氫管道，需要巨大的氫氣需求；另一方面，在氫氣需求端，只有氫氣的價(jià)格、儲運(yùn)成本更低，才會刺激需求量的大幅上漲。“這兩者之間比較難協(xié)調(diào)，氫氣需求有限，近幾年可能不會大范圍建設(shè)長距離輸氫管道。”

安瑞科氫能事業(yè)部總經(jīng)理李懷恩也表示，氫氣管道是效率最高的輸氫方式，輸氫量在5萬立方米/小時(shí)以上，需要建在有長期穩(wěn)定且有達(dá)千噸/天巨大需求量的場合。他建議：“管道供氫的方式，目前主要集中于專門應(yīng)用場景內(nèi)，未來可結(jié)合大規(guī)模產(chǎn)能和高需求的地區(qū)，進(jìn)行戰(zhàn)略性布局。”

建議開展試點(diǎn)項(xiàng)目

氫氣管道的前期資金投入巨大，且對安全性的要求極高。“去年，我們想建設(shè)一條架空式的露天輸氫管道，但應(yīng)急管理部門考慮到安全性的風(fēng)險(xiǎn)，最終沒審批通過。”一位從事氫氣制儲運(yùn)的業(yè)內(nèi)人士告訴記者，輸氫管道的建設(shè)需要考慮多重因素，成本、終端需求、管道周邊的安全性等。“就算有足夠的資金，氫氣管道也不是想建就能建。”

“純氫氣管道，如果管道材質(zhì)優(yōu)質(zhì)，并且做好防腐措施，是有一定發(fā)展?jié)摿Φ模珵楸苊獯笠?guī)模管道氫氣泄漏，需要進(jìn)行局域性管理，每隔一定距離就需要安裝一個應(yīng)急閥門，一旦出現(xiàn)問題，可以即時(shí)阻斷氫氣泄漏。”閆東雷說。

利用現(xiàn)有管道設(shè)施，在天然氣中摻入氫氣進(jìn)行輸送被不少業(yè)內(nèi)人士推崇。不過，天然氣摻氫面臨復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)賬，同時(shí)由于氫的自身屬性，在管道中會引起氫脆、滲透等管材方面的風(fēng)險(xiǎn)。

對此，上述研究員建議開展一些短距離試點(diǎn)項(xiàng)目，做技術(shù)儲備。“比如張家口風(fēng)光資源豐富，且有一定氫燃料電池汽車的用氫需求，可以建一些短距離的管道嘗試市內(nèi)運(yùn)輸。”