近日，由上海寶冶冶金工程公司承建的寶鋼無取向硅鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化標(biāo)段三項(xiàng)目輸氫管道全線貫通并順利投運(yùn)。
該項(xiàng)目作為全球第一個完全面向新能源汽車行業(yè)的高等級無取向硅鋼專業(yè)生產(chǎn)線，項(xiàng)目積極踐行高質(zhì)量發(fā)展理念，定位建設(shè)實(shí)現(xiàn)高度自動化、智能化和無人化的智慧制造樣板工廠。此次投運(yùn)的輸氫管道起熱十一路緯四路、終經(jīng)五延路護(hù)廠河路，中途延伸至硅鋼5期，管道長度3.97公里，設(shè)計(jì)輸氫能力為5040t/a（約7200Nm3/h）。
作為上海市的“新基建”項(xiàng)目，項(xiàng)目整體按照零排放設(shè)計(jì)，自今年8月13日氫氣管道項(xiàng)目開工以來，施工過程中克服高空焊接、臺風(fēng)天氣等諸多困難，最終經(jīng)過建設(shè)者89天的連續(xù)奮戰(zhàn)，于11月10日順利實(shí)現(xiàn)全線貫通，該項(xiàng)目的順利建成將為我國“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)邁出堅(jiān)實(shí)的一步。
我國管道輸氫現(xiàn)狀如何？
今年3月，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》，文件提出要開展摻氫天然氣管道、純氫管道等試點(diǎn)示范。
隨著氫能的快速發(fā)展，氫儲運(yùn)難題逐漸成為影響氫氣成本的重要因素之一，而輸氫管道便是解決儲運(yùn)問題的重要突破方向。
今年以來，我國關(guān)于輸氫管道建設(shè)動作不斷，國內(nèi)輸氫管道建設(shè)加速。
3月10日左右，寧夏寶廷新能源有限公司至寧夏沃凱瓏新材料有限公司氫氣輸送管道正式開工建設(shè)。根據(jù)報(bào)道，該項(xiàng)目于去年12月簽訂。該條氫氣輸送管道全長1.2km，是寧東化工基地內(nèi)建設(shè)的一條輸氫管道，最大年輸量為200萬標(biāo)方。化工園區(qū)內(nèi)短距離氫氣輸送管道對比罐車運(yùn)送，預(yù)計(jì)節(jié)省運(yùn)費(fèi)可達(dá)60%。
7月5日，甘肅省首條中長距離純氫輸送管道主線全線貫通。今年4月，該項(xiàng)目開工建設(shè)配套輸氫管道工程。計(jì)劃新建1條直徑200毫米、壓力2.5MPa、長5.77公里，輸氫能力7000t/a（約10000Nm3/h）的輸氫管道，包括一條干線以及一條支線。
7月19日，攀枝花市氫能示范項(xiàng)目發(fā)布招標(biāo)公告，項(xiàng)目包括一條約1200米的輸氫管道，管徑DN80，壓力＜2.5MPa，招標(biāo)人為攀枝花市花城新能源有限公司，系攀枝花市政府國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會控股孫公司。
7月23-25日，通遼市科技局組織召開自治區(qū)科技重大專項(xiàng)“中低壓純氫與摻氫燃?xì)夤艿垒斔图捌鋺?yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”項(xiàng)目推進(jìn)會。通遼隆圣峰規(guī)劃建設(shè)示范工程-甘旗卡綜合站至創(chuàng)業(yè)路4.7km純氫管道進(jìn)行技術(shù)交底，準(zhǔn)備開工建設(shè)。項(xiàng)目管徑為D323.9mm，設(shè)計(jì)壓力1.6MPa，建成后能進(jìn)行純氫及摻氫輸送、并對管材及設(shè)備進(jìn)行科研驗(yàn)證。此工程由隆圣峰牽頭聯(lián)合9家高校科研院所及高新技術(shù)企業(yè)聯(lián)合實(shí)施，團(tuán)隊(duì)階段性成果已影響編制《氫氣輸送管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《氫氣輸送管道完整性管理規(guī)范》等規(guī)范。
10月11日，管道局承建的寧夏寧東天然氣摻氫降碳示范化工程中試項(xiàng)目主體完工，項(xiàng)目包括7.4公里的輸氫主管線及一個燃?xì)夤芫W(wǎng)摻氫試驗(yàn)平臺。項(xiàng)目于8月5日開工建設(shè)，主要是對寧東恒瑞燃?xì)庥邢薰咎烊粴夤芫W(wǎng)的天然氣與寶廷新能源的副產(chǎn)氫進(jìn)行混合、輸送，為企業(yè)鍋爐提供混合能源。
10月19日晚，東宏股份（603856）披擬募資5.85億元，投資于年產(chǎn)7.4萬噸高性能復(fù)合管道擴(kuò)能項(xiàng)目、新型柔性管道研發(fā)（氫能輸送）及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目等。
圖源東宏股份
我國在管道輸氫領(lǐng)域的探索由來已久。因?yàn)闅錃饩哂械兔芏取⒁兹家妆忍攸c(diǎn)，氫能的安全高效輸送和儲存難度較大，也導(dǎo)致了氫氣儲運(yùn)環(huán)節(jié)的成本較高。機(jī)構(gòu)普遍預(yù)期，僅氫氣儲運(yùn)環(huán)節(jié)就有潛力構(gòu)成一個千億規(guī)模市場，在未來終端氫氣售價中的30%將用于儲運(yùn)成本。
當(dāng)前，我國氫氣管道主要分布在環(huán)渤海灣、長江三角洲等區(qū)域；我國純氫管道建設(shè)處于起步階段，規(guī)模較小，總里程約400公里，已建項(xiàng)目以化工園區(qū)內(nèi)應(yīng)用為主。同時，我國輸氫管道主要以天然氣摻氫管道項(xiàng)目為主，且正往純氫管道項(xiàng)目發(fā)展。據(jù)全球氫能不完全統(tǒng)計(jì)，我國輸氫管道如下所示。
我國輸氫管道 全球氫能整理
我國管道輸氫前景如何？
資料顯示，我國輸氫管道建設(shè)起步較晚，但在氫氣工業(yè)管道、專用管道方面積累了較為豐富的管道設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。
當(dāng)前，我國氫能產(chǎn)業(yè)處于起步階段，全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控是我國氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。儲運(yùn)環(huán)節(jié)是制約當(dāng)前我國氫能發(fā)展的瓶頸之一，安全高效的輸氫技術(shù)是氫能大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展的前提。在所有的氫能輸運(yùn)方案中，管道運(yùn)輸是最經(jīng)濟(jì)方式，利用現(xiàn)有天然氣管線摻氫和新建純氫管道輸氫對于氫儲運(yùn)的發(fā)展具有重要意義。
在大規(guī)模輸送下，管道輸氫具備明顯成本優(yōu)勢。據(jù)國聯(lián)證券測算，當(dāng)輸送距離為100km時，運(yùn)氫成本為1.43元/kg，同等運(yùn)輸距離下管道輸氫成本遠(yuǎn)低于高壓長管拖車及低溫液態(tài)輸氫。
圖 甘肅省首條中長距離輸氫管道，圖源中閥傳媒
不過，中國工程院院士鄭津洋表示，氫能管道運(yùn)輸未來主要存在三個方面的難關(guān)：
一是關(guān)鍵技術(shù)，包括低成本、高強(qiáng)度的抗氫脆材料、高性能的氫能管道的設(shè)計(jì)制造技術(shù)；
二是相關(guān)裝備國產(chǎn)化，像大流量的壓縮機(jī)，氫氣計(jì)量的設(shè)備閥門、儀表等；
三是國家標(biāo)準(zhǔn)，氫能管道的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、維護(hù)等各個方面的標(biāo)準(zhǔn)。
此外，有業(yè)內(nèi)人士分析，管道氫成本很大程度上還受到利用率的影響。根據(jù)國內(nèi)“濟(jì)源-洛陽”項(xiàng)目各項(xiàng)指標(biāo)測算（該項(xiàng)目實(shí)際管道長度25公里，總投資額1.46億元，年輸送能力10.04萬噸），在滿負(fù)荷運(yùn)行下，該項(xiàng)目輸送距離為100公里時，綜合考慮管材折舊及維護(hù)費(fèi)用的運(yùn)氫成本為1.43元/kg，但當(dāng)運(yùn)能利用率僅為20%時，管道運(yùn)氫的成本已經(jīng)接近長管拖車運(yùn)氫的6.5元/kg。因此，當(dāng)氫氣下游需求足夠支撐大規(guī)模的氫能輸送，通過管道運(yùn)輸氫氣才是一種降低成本的可靠方法。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，到2030年，氫能產(chǎn)業(yè)將成為我國新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和新能源戰(zhàn)略的重要組成部分，高壓氫氣長輸管道建設(shè)里程達(dá)到3000km。
全球氫能認(rèn)為，氫能在我國能源綠色低碳轉(zhuǎn)型中的戰(zhàn)略定位已經(jīng)確立，隨著國家氫能政策的逐步實(shí)施，氫能應(yīng)用場景的不斷增加，利用管道進(jìn)行大規(guī)模、長距離氫氣輸送將成為氫氣儲運(yùn)的首選，雖然前方挑戰(zhàn)巨大，但行業(yè)市場依然前景廣闊。
