01 管道是氫氣長距離運(yùn)輸?shù)淖罴崖窂?/strong>儲運(yùn)的技術(shù)路徑,，通常分為氣態(tài)儲運(yùn)、液態(tài)儲運(yùn)以及固態(tài)儲運(yùn)三種方式,。
不過,，相較于石油、天然氣等傳統(tǒng)化石燃料,，氫氣在儲運(yùn)環(huán)節(jié)具有天然的劣勢,，發(fā)展進(jìn)度緩慢。
學(xué)習(xí)過中學(xué)化學(xué)的讀者都清楚,，氫是周期表中排名第一的元素,，氫氣的質(zhì)量小,，密度低，它的性質(zhì)非�,；钴S,，既容易泄漏，也容易爆炸,。
對于這樣一種氣體,，儲運(yùn)顯然非常麻煩，即使沒有危險(xiǎn)發(fā)生,，也會造成相當(dāng)程度的成本不經(jīng)濟(jì),。
我們可以通過一個(gè)例子簡單理解——運(yùn)輸一車氫氣，瓶子重量在95%以上,，需求的氫氣只有5%,，而且不能長距離運(yùn)輸，所以這是一筆不劃算的生意,。
氫氣氣態(tài)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸半徑局限在200公里以內(nèi),，50公里以內(nèi)每公斤氫運(yùn)輸成本超過4元，100公里運(yùn)輸成本為超過8元,，距離500km時(shí)運(yùn)輸成本達(dá)到20.18元/kg。
并且,，運(yùn)輸壓縮氫氣的魚雷車每車僅可運(yùn)300kg,。
毫無疑問，成本和載荷的問題無疑制約了氫氣的長距離運(yùn)輸,，阻礙了氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,。
從技術(shù)路徑來看，中長距離大規(guī)模運(yùn)輸,，主要考慮管道和液氫運(yùn)輸方式,。液態(tài)儲運(yùn)的儲氫密度較大，但設(shè)備投資與能耗成本較高,，管道運(yùn)輸無疑是最佳的解決方案,。
機(jī)構(gòu)分析，當(dāng)輸送距離為100公里時(shí),，運(yùn)氫成本為1.43元/千克,，同等運(yùn)輸距離下管道輸氫成本低于高壓長管拖車及低溫液態(tài)輸氫。
截止到2022年底我國油氣管道的總里程達(dá)到18.5萬公里,。以目前我國天然氣消費(fèi)量計(jì)算,，當(dāng)摻氫比達(dá)到20%時(shí)，可運(yùn)輸1000多萬噸氫氣,，約合5600多億度綠電,，氫氣成本也會大幅度下降,。
02 管道運(yùn)輸依靠天然氣摻氫過渡
雖然，管道運(yùn)輸具有輸氫量大,、能耗小和成本低等優(yōu)勢,，但前期管道建設(shè)一次性投資成本較大。
長距離運(yùn)輸?shù)臍錃夤艿赖脑靸r(jià)約為63萬美元/km,，而天然氣管道的造價(jià)約為25萬美元/km,，氫氣管道的造價(jià)約為天然氣管道的2.5倍。
當(dāng)前氫氣應(yīng)用及加氫站尚未大范圍普及,，加氫站點(diǎn)較為分散,，管道運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性有限。
另一方面,，受氣體性質(zhì)差異,、摻氫比、管道材質(zhì)和外部環(huán)境等影響,，氫氣進(jìn)入管道后容易產(chǎn)生氫脆,、滲透和泄漏等風(fēng)險(xiǎn)。
研究表明,，氫氣壓力,、純凈度、環(huán)境溫度,、管道強(qiáng)度水平,、變形速率、微觀組織等因素均會影響管道的損傷程度,。
因此,，從成本和技術(shù)的角度來看，現(xiàn)階段,，大量建設(shè)專用氫能運(yùn)輸管道還不是時(shí)機(jī),，管道輸氫主要采用天然氣摻氫的方式。
天然氣摻氫就是將一定比例的氫氣注入到天然氣中,，形成的一種混合氣體（HCNG）,，通過天然氣管道將摻氫的天然氣輸送至終端用戶，隨后直接利用,、或者將氫氣提純后分別單獨(dú)使用,。
目前，國際上尚未出臺摻氫天然氣管道輸送系統(tǒng)專用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,，各國天然氣氣體質(zhì)量規(guī)范中可允許的最大摻氫比例也各不相同,。如德國天然氣配送系統(tǒng)的摻氫上限為10%，法國為6%,，意大利為5%,，澳大利亞為4%等,。
研究表明，理論上,，含20%體積比氫氣的天然氣-氫氣混合燃料可以直接使用目前的天然氣輸運(yùn)管道,，無需任何改造。
在天然氣中摻混20%的氫氣,，發(fā)動機(jī)熱效率可提高15%,，經(jīng)濟(jì)性提高8%，污染物排放降低60%～80%,。
輸氫管道具備大規(guī)模輸送氫氣的潛力,，有著成本和效率的明顯優(yōu)勢。在碳中和的背景下,，各國政府將天然氣摻氫項(xiàng)目作為氫能應(yīng)用場景探索大力推廣,，天然氣摻氫的“潮流”已經(jīng)席卷全球。
03 全球掀起管道運(yùn)輸規(guī)劃浪潮
據(jù)統(tǒng)計(jì),，全球范圍內(nèi)氫氣輸送管道已經(jīng)超過5000km,，這些管道主要是由氫氣的生產(chǎn)商來運(yùn)行。美國輸氫管道總里程已超過2700km,，排名第一,，歐洲氫氣輸送管道長度也達(dá)到1770km。
管道輸氫技術(shù)走在最前端的是美國,，最高運(yùn)行壓力到10.3兆帕,，主要是位于墨西哥灣沿岸，有1000公里左右的管線,。
展望未來，全球輸氫管道已然開始加速,。
歐洲于2020年7月提出歐洲氫能主干管網(wǎng)規(guī)劃,，目前已經(jīng)擴(kuò)展到28個(gè)國家地區(qū)的31家天然氣基礎(chǔ)設(shè)施公司。
預(yù)計(jì)到2030年建成5個(gè)泛歐氫氣供應(yīng)和進(jìn)口的氫走廊及近28,000公里的輸氫管道,，到2040年建立一個(gè)約53.000公里的氫氣輸送管道網(wǎng)絡(luò),。未來仍將進(jìn)一步增長。估計(jì)總投資達(dá)800-1430億歐元,。
陸上管道運(yùn)輸來看,，每公斤氫氣每運(yùn)輸1,000公里的平均運(yùn)輸成本為0.11-0,21歐元，如果僅通過海底管道運(yùn)輸氫氣,，則每公斤氫氣每運(yùn)輸1,000公里的平均運(yùn)輸成本為0.17-0.32歐元,。
我國目前的管道長度仍然落后發(fā)達(dá)國家，建設(shè)進(jìn)度較慢,，目前國內(nèi)總里程僅400公里,，在用的管道只有百公里左右,。
2022年，國家發(fā)改委,、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》,，文件提出要開展摻氫天然氣管道、純氫管道等試點(diǎn)示范,。
在政策支持下,，氫能管道迎來發(fā)展“風(fēng)口”。近兩年,，我國關(guān)于輸氫管道建設(shè)動作不斷,，國內(nèi)輸氫管道建設(shè)加速。
機(jī)構(gòu)預(yù)測,，隨著管道運(yùn)力利用率的下降,，運(yùn)輸成本大幅增加，而當(dāng)運(yùn)力利用率較高時(shí),，運(yùn)輸成本相對經(jīng)濟(jì),。
如管道運(yùn)力利用率100%時(shí)，運(yùn)輸距離由50km增加至500km,，運(yùn)輸成本僅從0.8元/kg增加至2.3元/kg,，顯著低于氣氫拖車、液氫等上述運(yùn)輸成本,。
在未來氫能全面普及到各領(lǐng)域后,，管道輸氫將會成為最具潛力的輸氫方式。
與此同時(shí),，氫能管道運(yùn)輸未來同樣面臨著諸多技術(shù)難關(guān),。
比如，低成本,、高強(qiáng)度的抗氫脆材料,，高性能的氫能管道的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。核心設(shè)備國產(chǎn)化,，如大流量的壓縮機(jī),，氫氣計(jì)量的設(shè)備閥門、儀表等,。還有就是出臺相應(yīng)氫能管道的標(biāo)準(zhǔn)體系建立,，如設(shè)計(jì)、建造,、運(yùn)行,、維護(hù)等各個(gè)方面。
在政策背書及市場拉動下，我國管道輸氫技術(shù)快速發(fā)展,。
當(dāng)前的天然氣摻氫比例一般在2%~20%,，20%是實(shí)驗(yàn)室的理論值。而我國寧夏寧德的天然氣管道（長397公里）氫氣比例逐步達(dá)到24%,，整體運(yùn)行平穩(wěn),。
隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，核心關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)展迅速,，國產(chǎn)品牌技術(shù)迭代及產(chǎn)品性價(jià)比快速提升,。
此外，我國管道輸氫相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有了一定的突破：
2021年7月,，由西南市政總院負(fù)責(zé)主編的《城鎮(zhèn)民用氫氣輸配系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程》編制工作正式啟動,。
與此同時(shí)，中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會批復(fù)了《氫氣輸送工業(yè)管道技術(shù)規(guī)程》的編制工作,，發(fā)布了《關(guān)于公開征求中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)〈天然氣摻氫混氣站技術(shù)規(guī)程〉意見的通知》,。
隨著技術(shù)突破、核心設(shè)備國產(chǎn)化替代,，國內(nèi)管道輸氫標(biāo)準(zhǔn)體系的建立,，我國管道輸氫產(chǎn)業(yè)有望迎來高速發(fā)展。
到2030年,，氫能產(chǎn)業(yè)將成為我國新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和新能源戰(zhàn)略的重要組成部分,，輸氫管道建設(shè)里程達(dá)到3000km。
輸氫管道將幫助我國在可再生能源制氫,、氫儲能,、氫化工、氫交通,、氫冶金等領(lǐng)域的發(fā)展步入正軌,，將促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步落地，進(jìn)行市場化推廣,，助力雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),。
作者: sgxap666 時(shí)間: 2023-5-10 13:52
把氫變成乙醇摻到汽油里燒也可以呀，運(yùn)輸成本更低,。
作者: 受不了了 時(shí)間: 2023-5-10 14:24
抖音看到過,，不過好像是甲醇
作者: 但行好事dxhs 時(shí)間: 2023-5-10 15:38
樓主怎么如此優(yōu)秀哈哈哈
作者: 新手駕駛 時(shí)間: 2023-5-10 15:45
直接加入能行,？
作者: 省會 時(shí)間: 2023-5-10 17:34
氫能源會是未來的方向嗎，感覺今年來公司參觀拜訪的客戶蠻多的。
作者: 喂我袋鹽 時(shí)間: 2023-5-10 23:51
天然氣管線摻氫 和 新建純氫管道輸氫
作者: 路人甲BB 時(shí)間: 2023-5-11 08:15
氫能源主要是制氫成本和運(yùn)輸?shù)膯栴}限制
作者: th2009 時(shí)間: 2023-5-11 08:55
氫能源會是未來新能源發(fā)展方向
作者: 東北制造 時(shí)間: 2023-5-11 09:55
氫能源是未來發(fā)展有大利益！
(ง •̀_•́)ง
作者: 小刺 時(shí)間: 2023-5-11 10:05
這個(gè)難度也是相當(dāng)?shù)拇蟀?img src="static/image/smiley/default/smile.gif" smilieid="1" border="0" alt="" />
作者: 江蘇阿虎wyh 時(shí)間: 2023-5-11 16:49
氫能大規(guī)模應(yīng)用勢不可擋,！來勢洶洶,！
作者: 樂花生 時(shí)間: 2023-5-11 17:20
氫能源大規(guī)模商用為時(shí)尚早
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