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一直以來，摻氫作為天然氣領(lǐng)域降碳的一種有效方式廣受行業(yè)青睞，但多家行業(yè)研究機(jī)構(gòu)近期發(fā)出“警告”稱，目前天然氣摻氫領(lǐng)域仍存在技術(shù)、成本、減碳效果有限等多重挑戰(zhàn)，大規(guī)模推廣仍待時(shí)日。
近日，西班牙第二大天然氣分銷商N(yùn)ortegas宣布開啟該國(guó)首個(gè)天然氣摻氫試驗(yàn)項(xiàng)目，計(jì)劃逐步提高天然氣基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備中的氫氣比例，嘗試使用天然氣和氫氣的混合氣體發(fā)電。
項(xiàng)目層出不窮
綜合多家外媒報(bào)道，Nortegas計(jì)劃在氣體注入系統(tǒng)、氣體壓縮系統(tǒng)等環(huán)節(jié)中逐步測(cè)試摻氫效果，同時(shí)將測(cè)試智能混氫裝置，循序漸進(jìn)地提高天然氣系統(tǒng)中的摻氫比例，實(shí)現(xiàn)天然氣管道的轉(zhuǎn)換改造。另外該公司表示，也將研發(fā)適用于100%氫氣體系的新材料和零部件，最終實(shí)現(xiàn)純氫氣供能。
事實(shí)上，除西班牙外，天然氣摻氫的“潮流”已經(jīng)席卷多國(guó)。截至今年5月，英國(guó)、美國(guó)、比利時(shí)、德國(guó)等國(guó)家均已啟動(dòng)了天然氣摻氫規(guī)劃，我國(guó)甚至已有天然氣摻氫的商用項(xiàng)目落地。
去年上半年，英國(guó)首個(gè)天然氣摻氫試驗(yàn)項(xiàng)目獲得了積極結(jié)果。今年1月，英國(guó)電網(wǎng)機(jī)構(gòu)ENA又宣布，2023年要實(shí)現(xiàn)在天然氣管道中摻氫20%的目標(biāo)，為此，英國(guó)政府已要求本土5家天然氣管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商做好準(zhǔn)備。去年，歐盟委員會(huì)也曾公開表示，歐盟正在制定針對(duì)家用供熱鍋爐的最新標(biāo)準(zhǔn)，其中“至少滿足20%摻氫比例”的要求引人矚目。
值得一提的是，今年初，國(guó)家電投集團(tuán)宣布，首個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)摻氫燃燒示范項(xiàng)目正式投運(yùn)，整體方案可行性得到驗(yàn)證。據(jù)了解，這也是全球范圍內(nèi)首個(gè)在天然氣商業(yè)機(jī)組中進(jìn)行摻氫燃燒的聯(lián)合循環(huán)、熱電聯(lián)供示范項(xiàng)目，改造后的機(jī)組具備了純天然氣和天然氣摻氫兩種運(yùn)行模式的兼容能力。
技術(shù)仍待完善
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，對(duì)天然氣摻氫這一新興技術(shù)的嘗試好處頗多，其中最為重要的是降低天然氣這一化石燃料的消費(fèi)量。歐盟氣候?qū)TFransTimmermans曾公開表示：“天然氣相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的‘雙重用途’越多越明顯，這將幫助社會(huì)過渡到使用綠氫的情景。”英國(guó)官方機(jī)構(gòu)也曾測(cè)算稱，按照英國(guó)的天然氣消費(fèi)水平，如果能夠?qū)崿F(xiàn)20%的摻氫比例，每年英國(guó)在供熱供電方面有望減少600萬噸二氧化碳排放。
與此同時(shí)，業(yè)界也廣泛達(dá)成共識(shí)，認(rèn)為在天然氣管道中摻氫的比例控制在20%以下時(shí)，可以免于大規(guī)模改造能源基礎(chǔ)設(shè)施，為此這一比例也成為目前各國(guó)最為廣泛的選擇。
此外，ENA首席執(zhí)行官DavidSmith還指出，天然氣摻氫除了能夠起到降碳的作用，還能夠在天然氣市場(chǎng)動(dòng)蕩的情況下穩(wěn)定能源供應(yīng)。
不過，值得注意的是，國(guó)際可再生能源署(IRENA)等多家機(jī)構(gòu)多次提醒，天然氣摻氫仍存在一定的技術(shù)挑戰(zhàn)。IRENA在4月底最新發(fā)布的報(bào)告中指出，全球范圍內(nèi)，各個(gè)天然氣管網(wǎng)及每條天然氣管道對(duì)氫氣比例的容納程度都不相同，在不實(shí)施基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模改造的情況下，最終可行的摻氫比例可能會(huì)低于預(yù)期。
成本依然高企
多家行業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)一步表示，目前氫氣的生產(chǎn)成本仍遠(yuǎn)高于天然氣，如果要大規(guī)模推廣天然氣摻氫，政府和企業(yè)需要算好“經(jīng)濟(jì)賬”。
根據(jù)IRENA的測(cè)算，混摻20%的氫氣僅能比單純使用天然氣降低約7%的溫室氣體排放，而摻氫后天然氣供能的成本卻遠(yuǎn)高于單純使用天然氣。
數(shù)據(jù)顯示，按照目前全球可再生能源制氫的平均成本水平，二氧化碳價(jià)格應(yīng)在500美元/噸以上時(shí)，天然氣摻氫才會(huì)具備一定的經(jīng)濟(jì)效益。
德國(guó)智庫(kù)機(jī)構(gòu)AgoraEnergiewende也曾發(fā)布報(bào)告稱，按照當(dāng)前氫氣的市場(chǎng)價(jià)格，在天然氣管道中摻入20%的氫氣可能會(huì)讓終端家庭用戶的用熱成本增加33%以上。
IRENA同時(shí)指出，由于成本過高，天然氣摻氫還面臨著來自其他降碳方式的競(jìng)爭(zhēng)，比如，使用碳捕捉與封存(CCS)裝置降碳，按照其市場(chǎng)發(fā)展速度，成本將很快降至200美元/噸以下，這將對(duì)天然氣摻氫降碳產(chǎn)生很大壓力。對(duì)此，IRENA建議，各國(guó)政府應(yīng)盡快對(duì)天然氣摻氫管道提供相應(yīng)補(bǔ)貼。（中國(guó)能源報(bào) 記者 李麗旻）
