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(nèi)目前規(guī)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(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源市化工園區(qū)到洛陽市吉利區(qū)氫氣管道輸送項目建成，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(chǎn)業(yè)要實現(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)進步，還要解決氫源保供問題。

數(shù)據(jù)顯示，當前我國氫氣產(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)模應用工業(yè)副產(chǎn)氫，但未來，氫源的供應方向一定是綠氫，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，氫氣供應嚴重匱乏。

“據(jù)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(xiàn)階段，氫氣無論是通過高壓氣態(tài)、固態(tài)還是液氫運輸，都難以實現(xiàn)這一愿景，只有通過管道運輸氫氣，才能滿足更大規(guī)模的氫氣運輸量，同時避免部分地區(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執(zhí)行總裁閆東雷對記者表示。

未來可進行戰(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(guī)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(xié)調(diào)，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(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/小時以上，需要建在有長期穩(wěn)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(nèi)，未來可結(jié)合大規(guī)模產(chǎn)能和高需求的地區(qū)，進行戰(zhàn)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(yè)內(nèi)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(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(xiàn)問題，可以即時阻斷氫氣泄漏。”閆東雷說。

利用現(xiàn)有管道設施，在天然氣中摻入氫氣進行輸送被不少業(yè)內(nèi)人士推崇。不過，天然氣摻氫面臨復雜的經(jīng)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(shù)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(nèi)運輸。”