
氫儲運為氫能產業發展痛點,氫能儲存—運輸環節處于產業鏈的中游。目前氫氣儲運環節的成本約占產業鏈所有環節的30%—40%,此外,還存在有成本高和運輸難兩大問題。為保證氫能產業的持續性發展,需要找到一種高效、低成本的氫氣儲運技術。
我國的氫能供給存在著錯配關系,我國氫氣資源有“西富東貧、北多南少”,而在需求方面又呈現相反的情況。
如何更高效便捷地把我國西部的氫氣運送到東部市場需求旺盛的區域,一直是制約氫產業發展的瓶頸問題,過高的成本會讓氫能在市場失去競爭力。
目前,汽車運輸仍是我國長距離氫氣運輸的主流方式,但這種方式成本較高、效率較低,也是造成終端用氫成本高的主要原因之一,制約了產業鏈發展。
與長管拖車、液罐槽車運輸成本相比,在不考慮前期管道投資的情況下,管道運輸有望受益于其經濟性和運輸規模的優勢,成為未來氫氣運輸的最優模式。
管道運輸的優缺點
優點
1。長距離輸送:氫能源管道可以在地下或海底進行輸送,不受地理環境限制,可以實現跨國、跨地區的長距離輸送,有助于優化資源配置,提高能源的利用效率。
2。安全性高:氫氣具有較高的密度,需要高壓儲存。氫能源管道采用加壓的方式輸送氫氣,可以有效地降低安全風險。
3。環保:管道運輸可以減少原料裝載過程中產生的污染,有利于環境保護。
4。靈活性:氫能源管道運輸可以實現實時調度和控制,對于可再生能源的波動性具有很強的適應性。
缺點
1。建設成本高:管道運輸適用于大規模、長距離的運輸,單位能耗較低,但又有較高的建設成本。管道運氫成本主要來源于與輸送距離正相關的管材折舊及維護費用,在當前加氫站尚未普及、站點較為分散的情況下,管道運氫的成本優勢并不明顯。此外,氫氣的泄露可能導致嚴重的安全問題,這也會使維護成本增加。
2。技術難題:氫能源管道的建設和運營面臨著許多技術挑戰,如怎樣確保管道的安全運行、如何解決氫氣的存儲問題等。
3。基礎設施限制:氫能源管道需要相應的基礎設施支持,如加氣站、儲氣庫等。這些設施的建設可能受到地區資源、政策等因素的影響。
目前國內的探索和發展
目前我國的氫能管道運輸還處于發展階段,但尚未大規模普及作為氫能儲運的主要方式。我國氫氣管道長度仍然落后于發達國家,建設進度較慢。
近年來政府部門陸續頒發氫能相關政策,其中多個政策對氫儲運技術發展和體系構建等方面提出了明確規劃,以鼓勵加快氫儲運技術攻關,驅動氫儲運體系快速發展。
北京市發改委印發的《北京市可再生能源替代行動方案(2023—2025年)》文件指出:推動氫能運輸和儲備設施建設,研究規劃氫能運輸通道,開展管道輸氫可行性研究與線路規劃,科學布局市內氫能儲存設施,推動建立氫能制儲運標準體系。
我國首條“西氫東送”輸氫管道示范工程被納入國家規劃。中石化烏蘭察布到燕山石化的“西氫東送”純氫管道示范工程納入《石油天然氣“全國一張網建設實施方案”》。
根據中國石化發布,我國首條“西氫東送”輸氫管道起于內蒙古自治區烏蘭察布市,終點位于北京市,全長400多公里,是我國首條跨省區、大規模、長距離的純氫輸送管道。
央視新聞報道稱,中國石油利用現有天然氣管道長距離輸送氫氣的技術獲得突破,這為我國今后大規模、低成本的遠距離氫能運輸提供了技術支撐。
北京石油化工學院氫能研究中心主任宇波認為,無論是天然氣管道摻氫輸送,還是建設純輸氫管道,都將很好地解決我國綠氫供需異地矛盾問題。
宇波表示:“我國主要的綠氫供給地一般在風光資源比較豐富的中西部地區,綠氫供給地遠離東部用氫負荷中心,供需異地矛盾問題突出。氫能產業健康發展需要經濟高效的氫輸運技術,通過長輸管道輸送氫氣具有輸量大、安全、高效的特點。氫氣長距離管道輸送技術的發展,有助于解決氫能產業鏈中氫輸運這一‘卡脖子’環節,進一步完善國內氫能輸運體系。”
在未來的發展中,需要綜合考慮各種因素,制定合理的政策和措施,以實現可持續發展。大規模集中制氫和氫能長距離運輸是未來趨勢,管道輸送作為一種經濟可行的運輸方式,將在加快氫能資源調配和市場覆蓋,促進氫能在能源結構優化調整中發揮重要作用。