核心閱讀

我國是產氫大國，豐富的工業副產氫可以充分保證氫燃料電池產業所需的氫源。但氫氣來源與煤炭工業緊密相連，主要集中在北方內陸地區，而東部沿海地區氫能產業發展超前，氫能需求量巨大。我國氫能產業發展存在嚴重的氫能供需錯配問題，突破儲運技術制約，氫能才能在我國實現大規模產業化發展。

近日，中國石油天然氣管道工程有限公司中標河北定州至高碑店氫氣長輸管道可行性研究項目，管道全長約145公里，是國內目前規劃建設的最長氫氣管道,管徑為508毫米，設計輸氫量10萬噸/年。

目前，氫氣管道運輸在我國尚處于初步發展階段，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源市化工園區到洛陽市吉利區氫氣管道輸送項目建成，全長25公里。

業內專家告訴記者，這些輸氫管道基本都用于用氫需求龐大的工業領域，專門為加氫站提供氫源供應的輸氫管道仍然缺失。對氫能產業而言，目前的氫氣需求是否能夠撐起長距離輸氫管道的建設成本？管道建設還面臨哪些困難？

管輸可有效解決氫源保供難題

氫能產業要實現大規模、商業化發展，除了相關技術的持續攻關進步，還要解決氫源保供問題。

數據顯示，當前我國氫氣產能約每年4100萬噸，產量約3342萬噸，是世界第一產氫國。這其中占比較大的是工業副產氫。“雖然現階段氫能產業大規模應用工業副產氫，但未來，氫源的供應方向一定是綠氫，因此，綠氫制氫規模的提升也尤為重要。”一位新能源相關研究所的研究員告訴記者。

值得注意的是，不管是工業副產氫還是可再生能源制取的綠氫，都依托煤炭產業或風光資源，均主要集中在我國內陸偏北地區，氫氣需求量大的地方則大多處于東部沿海地區。以佛山為例，佛山的氫能產業發展雖走在全國前列，但由于化工園區少，氫氣供應嚴重匱乏。

“據預測，2050年，氫在我國終端能源體系占比至少要達到10%，加之我國氫能體系正不斷完善健全與，現階段，氫氣無論是通過高壓氣態、固態還是液氫運輸，都難以實現這一愿景，只有通過管道運輸氫氣，才能滿足更大規模的氫氣運輸量，同時避免部分地區的氫荒問題。”北京環宇京輝京城氣體科技有限公司氫能集團執行總裁閆東雷對記者表示。

未來可進行戰略性布局

根據中國氫能聯盟發布的《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》，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，全球范圍內輸氫管道的數量約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模都相差巨大。

上述研究員表示，儲運是氫能產業的重要環節，但目前成本高企，降本并非易事。輸氫管道是解決氫氣儲運長距離、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。

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

安瑞科氫能事業部總經理李懷恩也表示，氫氣管道是效率最高的輸氫方式，輸氫量在5萬立方米/小時以上，需要建在有長期穩定且有達千噸/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用場景內，未來可結合大規模產能和高需求的地區，進行戰略性布局。”

建議開展試點項目

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，我們想建設一條架空式的露天輸氫管道，但應急管理部門考慮到安全性的風險，最終沒審批通過。”一位從事氫氣制儲運的業內人士告訴記者，輸氫管道的建設需要考慮多重因素，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，如果管道材質優質，并且做好防腐措施，是有一定發展潛力的，但為避免大規模管道氫氣泄漏，需要進行局域性管理，每隔一定距離就需要安裝一個應急閥門，一旦出現問題，可以即時阻斷氫氣泄漏。”閆東雷說。

利用現有管道設施，在天然氣中摻入氫氣進行輸送被不少業內人士推崇。不過，天然氣摻氫面臨復雜的經濟賬，同時由于氫的自身屬性，在管道中會引起氫脆、滲透等管材方面的風險。

對此，上述研究員建議開展一些短距離試點項目，做技術儲備。“比如張家口風光資源豐富，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運輸。”