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天然气掺氢成潮流

发布时间:2022-10-21 收藏 浏览次数:2583 分享到:


长期以来,掺氢作为天然气领域降碳的有效途径,一直受到业界的广泛青睐。然而,许多行业研究机构最近发布了警告,称在天然气掺氢领域仍然存在许多挑战,如技术、成本和有限的减碳效果,大规模推广仍需要时间。


西班牙第二大天然气分销商Nortegas宣布,计划逐步提高天然气基础设施和设备中的氢气比例,并尝试使用天然气和氢气混合气体发电。


项目层出不穷


据多家外国媒体报道,Nortegas计划在气体注入系统和气体压缩系统中逐步测试掺氢效果。同时,测试智能混氢装置,逐步提高天然气系统中的掺氢比例,实现天然气管道的转换和改造。此外,该公司表示,还将开发适合100%氢气系统的新材料和零件,最终实现纯氢气能源供应。


事实上,除了西班牙,天然气掺氢的趋势席卷了许多国家。截至今年5月,英国、美国、比利时、德国等国已经启动了天然气掺氢规划,我国甚至已经实施了天然气掺氢商业项目。


去年上半年,英国第一个天然气掺氢试验项目取得了积极成果。今年1月,英国电网ENA宣布,2023年将实现20%的天然气管道掺氢目标。因此,英国政府已要求当地五家天然气管网运营商做好准备。去年,欧盟委员会还公开表示,欧盟正在制定最新的家用供热锅炉标准,其中至少满足20%的掺氢比例的要求引起了人们的关注。


值得一提的是,今年年初,国家电投集团宣布,首个燃气轮机掺氢燃烧示范项目正式投入运行,并验证了总体方案的可行性。据了解,这也是世界上第一个在天然气商业机组中进行掺氢燃烧的联合循环、热电联供示范项目。改造后的机组具有纯天然气和天然气掺氢运行模式的兼容性。


技术还需完善


业内人士普遍认为,尝试天然气掺氢新技术有很多好处,其中最重要的是减少天然气作为化石燃料的消耗。欧盟气候专员Frans Timmermans曾公开表示:“天然气相关基础设施的‘双重用途’越多就越明显,这将有助于社会过渡到使用绿色氢气的场景。”英国官方机构也曾测算,根据英国的天然气消费水平,如果能达到20%的掺氢率,英国预计每年将减少600万吨二氧化碳在供热和供电方面的排放。


与此同时,业界也广泛认为,当天然气管道中掺氢比例控制在20%以下时,可以避免能源基础设施的大规模改造。因此,这一比例也成为各国最广泛的选择。


此外,ENA首席执行官David Smith也指出,在天然气市场动荡的情况下,天然气掺氢不仅可以降碳,还可以稳定能源供应。


然而,值得注意的是,国际可再生能源署(IRENA)和其他机构一再提醒,天然气掺氢仍然存在一些技术挑战。在4月底发布的最新报告中,IRENA指出,在全球范围内,每个天然气管网和每个天然气管道对氢气比例的容纳程度不同。如果不进行大规模的基础设施改造,最终可行的掺氢比例可能低于预期。


成本仍然很高


许多行业机构进一步表示,氢气的生产成本仍远高于天然气。如果要大规模推广天然气掺氢,政府和企业需要计算经济账。


根据IRENA的计算,混合20%氢气只能比单纯使用天然气减少7%左右的温室气体,而混合氢气的天然气供能成本远高于单纯使用天然气。


数据显示,根据目前全球可再生能源制氢的平均成本水平,当二氧化碳价格应在500美元/吨以上时,天然气掺氢将具有一定的经济效益。


根据目前氢气的市场价格,在天然气管道中掺入20%的氢气可能会增加终端家庭用户的热成本33%以上。


IRENA还指出,由于成本高,天然气掺氢也面临着来自其他降碳方法的竞争。例如,使用碳捕捉和封存(CCS)设备来降碳,根据其市场发展速度,成本将很快降至200美元/吨以下,这将给天然气掺氢降碳带来巨大压力。对此,IRENA建议各国政府尽快对天然气掺氢管道提供相应补贴。



来源:中国能源报

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