長(zhǎng)期以來(lái)，摻氫作為天然氣領(lǐng)域降碳的有效途徑，一直受到業(yè)界的廣泛青睞。然而，許多行業(yè)研究機(jī)構(gòu)最近發(fā)布了警告，稱在天然氣摻氫領(lǐng)域仍然存在許多挑戰(zhàn)，如技術(shù)、成本和有限的減碳效果，大規(guī)模推廣仍需要時(shí)間。

西班牙第二大天然氣分銷商N(yùn)ortegas宣布，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，并嘗試使用天然氣和氫氣混合氣體發(fā)電。

項(xiàng)目層出不窮

據(jù)多家外國(guó)媒體報(bào)道，Nortegas計(jì)劃在氣體注入系統(tǒng)和氣體壓縮系統(tǒng)中逐步測(cè)試摻氫效果。同時(shí)，測(cè)試智能混氫裝置，逐步提高天然氣系統(tǒng)中的摻氫比例，實(shí)現(xiàn)天然氣管道的轉(zhuǎn)換和改造。此外，該公司表示，還將開(kāi)發(fā)適合100%氫氣系統(tǒng)的新材料和零件，最終實(shí)現(xiàn)純氫氣能源供應(yīng)。

事實(shí)上，除了西班牙，天然氣摻氫的趨勢(shì)席卷了許多國(guó)家。截至今年5月，英國(guó)、美國(guó)、比利時(shí)、德國(guó)等國(guó)已經(jīng)啟動(dòng)了天然氣摻氫規(guī)劃，我國(guó)甚至已經(jīng)實(shí)施了天然氣摻氫商業(yè)項(xiàng)目。

去年上半年，英國(guó)第一個(gè)天然氣摻氫試驗(yàn)項(xiàng)目取得了積極成果。今年1月，英國(guó)電網(wǎng)ENA宣布，2023年將實(shí)現(xiàn)20%的天然氣管道摻氫目標(biāo)。因此，英國(guó)政府已要求當(dāng)?shù)匚寮姨烊粴夤芫W(wǎng)運(yùn)營(yíng)商做好準(zhǔn)備。去年，歐盟委員會(huì)還公開(kāi)表示，歐盟正在制定最新的家用供熱鍋爐標(biāo)準(zhǔn)，其中至少滿足20%的摻氫比例的要求引起了人們的關(guān)注。

值得一提的是，今年年初，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)目正式投入運(yùn)行，并驗(yàn)證了總體方案的可行性。據(jù)了解，這也是世界上第一個(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)組具有純天然氣和天然氣摻氫運(yùn)行模式的兼容性。

技術(shù)還需完善

業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，嘗試天然氣摻氫新技術(shù)有很多好處，其中最重要的是減少天然氣作為化石燃料的消耗。歐盟氣候?qū)TFrans Timmermans曾公開(kāi)表示：“天然氣相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的‘雙重用途’越多就越明顯，這將有助于社會(huì)過(guò)渡到使用綠色氫氣的場(chǎng)景。”英國(guó)官方機(jī)構(gòu)也曾測(cè)算，根據(jù)英國(guó)的天然氣消費(fèi)水平，如果能達(dá)到20%的摻氫率，英國(guó)預(yù)計(jì)每年將減少600萬(wàn)噸二氧化碳在供熱和供電方面的排放。

與此同時(shí)，業(yè)界也廣泛認(rèn)為，當(dāng)天然氣管道中摻氫比例控制在20%以下時(shí)，可以避免能源基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模改造。因此，這一比例也成為各國(guó)最廣泛的選擇。

此外，ENA首席執(zhí)行官David Smith也指出，在天然氣市場(chǎng)動(dòng)蕩的情況下，天然氣摻氫不僅可以降碳，還可以穩(wěn)定能源供應(yīng)。

然而，值得注意的是，國(guó)際可再生能源署（IRENA）和其他機(jī)構(gòu)一再提醒，天然氣摻氫仍然存在一些技術(shù)挑戰(zhàn)。在4月底發(fā)布的最新報(bào)告中，IRENA指出，在全球范圍內(nèi)，每個(gè)天然氣管網(wǎng)和每個(gè)天然氣管道對(duì)氫氣比例的容納程度不同。如果不進(jìn)行大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施改造，最終可行的摻氫比例可能低于預(yù)期。

成本仍然很高

許多行業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)一步表示，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)需要計(jì)算經(jīng)濟(jì)賬。

根據(jù)IRENA的計(jì)算，混合20%氫氣只能比單純使用天然氣減少7%左右的溫室氣體，而混合氫氣的天然氣供能成本遠(yuǎn)高于單純使用天然氣。

數(shù)據(jù)顯示，根據(jù)目前全球可再生能源制氫的平均成本水平，當(dāng)二氧化碳價(jià)格應(yīng)在500美元/噸以上時(shí)，天然氣摻氫將具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

根據(jù)目前氫氣的市場(chǎng)價(jià)格，在天然氣管道中摻入20%的氫氣可能會(huì)增加終端家庭用戶的熱成本33%以上。

IRENA還指出，由于成本高，天然氣摻氫也面臨著來(lái)自其他降碳方法的競(jìng)爭(zhēng)。例如，使用碳捕捉和封存（CCS）設(shè)備來(lái)降碳，根據(jù)其市場(chǎng)發(fā)展速度，成本將很快降至200美元/噸以下，這將給天然氣摻氫降碳帶來(lái)巨大壓力。對(duì)此，IRENA建議各國(guó)政府盡快對(duì)天然氣摻氫管道提供相應(yīng)補(bǔ)貼。