天然氣摻氫，被認(rèn)為是未來(lái)實(shí)現(xiàn)氫能大規(guī)模輸送、解決氫能供需錯(cuò)配的重要路徑之一，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)化石能源行業(yè)減排的重要手段。

6月19日，國(guó)家發(fā)改委印發(fā)了《天然氣利用管理辦法》，明確多個(gè)涉氫摻氫優(yōu)先利用方向；并且國(guó)內(nèi)成都、深圳等地的燃?xì)鈸綒渚C合示范項(xiàng)目已建成，在政策和示范項(xiàng)目的推動(dòng)下，我國(guó)天然氣摻氫進(jìn)展有望加快。

中國(guó)天然氣摻氫應(yīng)用示范速度加快

天然氣摻氫是《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》中提到的重要發(fā)展領(lǐng)域。天然氣摻氫有一舉多得的效益：一是可以改變天然氣的燃燒特性，增加燃燒值；二是可以利用天然氣管道等基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)現(xiàn)階段氫氣運(yùn)輸、氫能的廣泛及規(guī)模運(yùn)用開拓更多的可能性；三是可以大大降低二氧化碳的排放。

氫能中游儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)運(yùn)輸效率低、成本高是當(dāng)前氫能發(fā)展的一大痛點(diǎn)。隨著氫能產(chǎn)業(yè)鏈降本訴求與下游需求的不斷提升，相關(guān)企業(yè)都在積極尋求高安全、高密度、低成本、長(zhǎng)距離的氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)。

天然氣摻混氫氣有利于氫的低成本儲(chǔ)運(yùn)和規(guī)?；?。以摻氫比例10%-20%計(jì)算，等熱值碳減排量在3.5%-7.6%；充分利用已有燃?xì)夤芫W(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，大規(guī)模、長(zhǎng)距離輸氫成本每百公里為0.3-0.8元/千克。

國(guó)家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究總院氫能管輸技術(shù)專家彭世垚表示，就摻氫管道發(fā)展而言，國(guó)外摻氫管道摻氫比例逐步從0—10%—30%發(fā)展。當(dāng)前，我國(guó)天然氣管道摻氫輸送相關(guān)技術(shù)研究如火如荼。

去年4月，中國(guó)石油在寧夏銀川寧東天然氣摻氫管道示范項(xiàng)目上實(shí)現(xiàn)最高摻氫比例24%的新突破。去年11月，國(guó)家管網(wǎng)國(guó)內(nèi)首次成功實(shí)施全尺寸摻氫天然氣管道封閉空間泄漏燃爆試驗(yàn)。為實(shí)現(xiàn)天然氣長(zhǎng)輸管道摻氫輸送技術(shù)自主可控奠定了基礎(chǔ)。

今年3月，我國(guó)首座城鎮(zhèn)燃?xì)鈸綒渚C合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在深圳投用，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)集測(cè)試、應(yīng)用、生產(chǎn)功能于一體，標(biāo)志著我國(guó)天然氣摻氫輸送管道及綜合利用，以及“氫進(jìn)萬(wàn)家”進(jìn)入全新發(fā)展階段。

4月，泰興經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的天然氣摻氫站順利完成調(diào)試與試運(yùn)行工作。5月份，川內(nèi)首個(gè)城鎮(zhèn)天然氣摻氫項(xiàng)目——多元富能氣綠色利用研究示范項(xiàng)目全面完成中試運(yùn)營(yíng)調(diào)試，為成都未來(lái)大規(guī)模打開天然氣摻氫商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景奠定了基礎(chǔ)。5月26日，內(nèi)蒙古科技重大專項(xiàng)中低壓摻氫示范項(xiàng)目——烏海低碳產(chǎn)業(yè)園天然氣門站純氫摻氫技改項(xiàng)目也完成了純氫管道與天然氣摻氫綜合試驗(yàn)平臺(tái)調(diào)試測(cè)試工作。

這次國(guó)家發(fā)改委印發(fā)的《天然氣利用管理辦法》明確將終端天然氣摻氫示范項(xiàng)目等高精尖天然氣安全高效利用新業(yè)態(tài)列為優(yōu)先類。這意味著，天然氣對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用“敞大門”，我國(guó)“氫進(jìn)萬(wàn)家”將進(jìn)入全新發(fā)展階段。

摻氫應(yīng)用推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?/span>

目前摻氫天然氣直接燃燒的應(yīng)用場(chǎng)景可分為民用和工業(yè)用，其中民用主要針對(duì)家用燃燒器具，例如燃?xì)庠罹?、燃?xì)鉄崴鞯?；工業(yè)主要用于工廠內(nèi)大型鍋爐燃燒和發(fā)電廠內(nèi)大型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒。

截至2024年4月初，中國(guó)已有至少4例天然氣摻氫應(yīng)用示范項(xiàng)目投運(yùn)，部分工商業(yè)用戶開始主動(dòng)引入天然氣摻氫設(shè)備。從示范成果與全技術(shù)鏈的突破來(lái)看，天然氣摻氫的技術(shù)流程已經(jīng)初步打通，初步進(jìn)入到了“可以用”的階段。

但從產(chǎn)業(yè)整體來(lái)看，未來(lái)?yè)綒涮烊粴獾闹饕獞?yīng)用方向是工業(yè)應(yīng)用，主要原因是工業(yè)應(yīng)用為較單一用戶，對(duì)摻氫天然氣的應(yīng)用管理更容易、風(fēng)險(xiǎn)更可控，且應(yīng)用規(guī)模大。不過(guò)，要實(shí)現(xiàn)終端的大規(guī)模應(yīng)用，首先要研發(fā)適用于不同摻氫比例的摻氫天然氣燃燒器具、工業(yè)鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)等。

目前我國(guó)正在開展針對(duì)摻氫鍋爐及摻氫燃?xì)廨啓C(jī)的研究。去年11月17日，國(guó)家電力投資集團(tuán)所屬北京重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)研究有限公司、國(guó)家電投湖北分公司在荊門綠動(dòng)能源有限公司成功實(shí)現(xiàn)SGT-800燃機(jī)30%摻氫燃燒改造。這是中國(guó)首次在重型燃機(jī)商業(yè)機(jī)組上成功實(shí)施高比例摻氫燃燒改造試驗(yàn)，改造后的機(jī)組具備0%-30%摻氫運(yùn)行條件下自由切換的靈活性。經(jīng)測(cè)算，在混燒30%氫氣的情況下，每年可減少超過(guò)1.8萬(wàn)噸二氧化碳排放。

去年11月19日，上海電氣成功實(shí)現(xiàn)大F重型在運(yùn)燃機(jī)摻氫技術(shù)自主升級(jí)及示范驗(yàn)證。這是國(guó)內(nèi)首次大F重型燃機(jī)實(shí)施的摻氫燃燒改造和科研攻關(guān)項(xiàng)目，標(biāo)志著上海電氣在國(guó)內(nèi)重型燃機(jī)摻氫燃燒領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從“0到1”的重大技術(shù)突破。

今年4月，大連派思設(shè)備首臺(tái)重型高壓摻氫性能加熱器順利通過(guò)測(cè)試，該摻氫性能加熱器氣源為天然氣摻6%氫氣，設(shè)計(jì)壓力較大,設(shè)計(jì)溫度較高，在運(yùn)行時(shí)要求兩臺(tái)設(shè)備串聯(lián)運(yùn)行的同時(shí)并能隨時(shí)切換單臺(tái)獨(dú)立運(yùn)行，設(shè)計(jì)條件苛刻，運(yùn)行工況復(fù)雜。本次摻氫性能加熱器的成功制造為水發(fā)燃?xì)膺M(jìn)軍重型高壓摻氫設(shè)備市場(chǎng)打開了新局面。

中國(guó)城市燃?xì)鈪f(xié)會(huì)主編的《天然氣長(zhǎng)輸管道摻氫輸送適應(yīng)性評(píng)價(jià)技術(shù)指南》對(duì)“十四五”期間的終端應(yīng)用目標(biāo)做出展望：終端用戶實(shí)現(xiàn)民用摻氫天然氣區(qū)域性示范應(yīng)用，總用戶數(shù)超過(guò)1萬(wàn)戶。此外開展1-2處工業(yè)鍋爐、大型采暖鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)等大型設(shè)備示范應(yīng)用。

在未來(lái)，隨著我國(guó)天然氣管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和摻氫技術(shù)進(jìn)一步完善，將為氫能運(yùn)輸和儲(chǔ)存提供更大可能性與空間，這必將加速我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)布局。