氫氣與天然氣產(chǎn)業(yè)三大結合點值得挖掘

發(fā)布時間：2021-07-05 15:32:09

天然氣是現(xiàn)階段及未來一個時期的重要低碳能源，是支撐我國實現(xiàn)碳達峰的重要能源選擇，而氫能是我國推進能源結構轉型、持續(xù)實現(xiàn)能源高級化的重要發(fā)展目標。綜合未來能源市場的發(fā)展趨勢、能源產(chǎn)業(yè)變革方向及能源技術進步因素考慮，天然氣產(chǎn)業(yè)與氫氣產(chǎn)業(yè)各自鏈條中有三大結合點值得挖掘。

首先是天然氣制氫方面。目前全球氫氣產(chǎn)量中，70%來自天然氣制氫。未來隨著氫能經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模的不斷壯大、氫產(chǎn)業(yè)的全面升級，綠電制氫將成為氫氣的主要來源。此外，天然氣制氫結合碳捕集技術產(chǎn)生的藍氫也將保持一定的市場份額。

隨著化石能源消費在部分發(fā)達國家已達峰值及發(fā)展中國家非化石能源消費推廣力度加大，技術進步將進一步助力油氣勘探開發(fā)及儲運效率提升，繼而使得低價油氣供應成為可能。全球油氣資源豐富，非常規(guī)油氣及深層、深海油氣勘探開發(fā)正在成為未來石油公司上游主要發(fā)展方向。一旦在這些領域取得突破，對氫氣供應的最直接影響就是以石油天然氣為原料的制氫成本下降。從目前各咨詢機構及石油公司的判斷看，預計2030年前后全球天然氣制氫技術有可能商業(yè)化，成本大幅下降。

其次，天然氣發(fā)電與氫儲能發(fā)電在電力調(diào)峰領域“殊途同歸”。天然氣發(fā)電與氫儲能發(fā)電是支撐新能源為主體的新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定最重要的兩種調(diào)峰電力形式。隨著能源革命戰(zhàn)略的深度推進，可再生能源在終端能源消費中比重逐步加大。可再生能源比重越大，其受季節(jié)、氣溫影響導致的不穩(wěn)定性特點就越明顯。因此，加強電力儲能與調(diào)峰能力建設是今后支撐新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定的重中之重。

實現(xiàn)系統(tǒng)自身優(yōu)化的重要支點是氫儲能。氫儲能的具體原理是利用被廢棄的風電、光伏發(fā)電、水電制氫，一方面將棄風、棄光、棄水電量綜合利用，“變廢為寶”，另一方面用于調(diào)峰。氫儲能較其他儲能具有穩(wěn)定性好、周期長的特點。依托氫的各種形式儲存，科學家還在探索依靠氫能車輛儲能途徑，旨在根據(jù)電網(wǎng)負荷需要，借助人工智能技術予以統(tǒng)籌調(diào)配，做到交通與供電兩不誤。

再次是推動天然氣管網(wǎng)輸氣、輸氫一體。目前氫氣主要用作工業(yè)原料，但隨著向交通能源轉變，氫氣的產(chǎn)供儲銷體系將日漸完善，產(chǎn)業(yè)化水平也將全面提升。氫氣的來源不均衡，未來氫氣大規(guī)模生產(chǎn)后可能存在區(qū)域調(diào)配的現(xiàn)實需要，由此判斷，氫氣的跨區(qū)域運輸將必不可少。氫氣公路車輛運輸有其經(jīng)濟性限制，需要借助管道輸氫。

能源領域越來越多的投資者、管理決策者將目光轉向依靠天然氣管道輸氫。現(xiàn)階段天然氣摻氫輸送技術就是針對這一需要發(fā)展起來的。盡管該項技術目前還存在一定問題，但業(yè)界仍應將其視為發(fā)展重點。我國提出到2030年前實現(xiàn)碳達峰，這一時期恰好是天然氣需求增長期，圍繞天然氣主干管網(wǎng)，全國將興起連接主干線的區(qū)域支線建設，因此應將天然氣管網(wǎng)的建設視為未來氫氣大規(guī)模運輸?shù)南绕诠こ蹋丛谖覈缓L力及太陽能資源、重要天然氣產(chǎn)地及重要海外氣源通道地區(qū)，統(tǒng)籌兼顧，在規(guī)劃天然氣管網(wǎng)建設時應考慮輸氫，為以后的氫氣跨區(qū)域輸送創(chuàng)造硬件設施條件。即便將來天然氣需求強度下降，這些天然氣管網(wǎng)依然有用武之地。

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