人類能源應(yīng)用的演進(jìn)史，實際上就是減碳加氫的過程?？稍偕茉粗茪洌ňG氫）的開發(fā)與利用，已成為新一輪世界能源變革的重要動力。

可再生能源的間歇性、區(qū)域局限性等特性，決定了其在大規(guī)模應(yīng)用上不得不依賴高效、靈活的能量存儲載體。同樣的能量如果采用鹽穴儲氫，其成本比鋰離子電池存儲電能成本低100倍；而如果選擇利用天然氣管道運(yùn)輸氫，將比電網(wǎng)輸送能力的效率高出至少10倍。

天然氣摻氫，或?qū)⑶藙託淠墚a(chǎn)業(yè)鏈

天然氣摻氫指在現(xiàn)有天然氣管道體系基礎(chǔ)上，加入一定濃度的氫氣，形成氫氣、天然氣混合氣體來進(jìn)行運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)。既可以作為燃料直接使用，也可以在管道下游分離出氫氣使用。

天然氣摻氫中可以允許一部分的氫含量波動，此特點(diǎn)與可再生能源制氫具有間歇性的特點(diǎn)契合。

混氫天然氣輸氫及相關(guān)技術(shù)線路圖

將氫氣以一定比例摻入天然氣中，然后利用天然氣管道或管網(wǎng)進(jìn)行輸送，是實現(xiàn)氫氣大規(guī)模輸送的有效方式。與車載輸送和船載輸送方式相比，利用管道輸送摻氫天然氣可充分利用我國現(xiàn)有天然氣管道和城市輸配氣管網(wǎng)，更容易實現(xiàn)氫氣大規(guī)模、長距離輸送，管道或管網(wǎng)的改造成本較低。

混氫比例逐步提升，摻氫項目前景可期

近年來，國際上對混氫天然氣的研究日益增多。目前，許多國家都在評估天然氣管網(wǎng)設(shè)施用于輸送混氫天然氣的可行性。

各國/地區(qū)天然氣管道內(nèi)最高氫體積分?jǐn)?shù)限制

德國將有可能率先達(dá)成20%氫氣入網(wǎng)。截至明年年底，E.ON（康采恩）的四家分銷網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商之一的Avacon首次計劃在薩克森-安哈爾特州的地方天然氣管網(wǎng)中添加多達(dá)20%的氫氣。

英國HyDeploy 示范項目中，在基爾大學(xué)現(xiàn)有天然氣網(wǎng)絡(luò)注入20%(體積分?jǐn)?shù))的氫氣，為100戶家庭和30座教學(xué)樓供氣。

我國天然氣管道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)框架已基本形成，天然氣管道輸送技術(shù)成熟。據(jù)“中國天然氣發(fā)展報告(2019)”顯示：截止至2018年年底，我國天然氣干線管道總長度達(dá)7.6萬千米，一次輸氣能力達(dá)3200億m?/a。所以在我國使用天然氣管道輸送混氫天然氣具有較強(qiáng)的可行性。

天然氣摻氫，將成促進(jìn)氫能應(yīng)用有力引擎

氫能作為連接諸多行業(yè)的理想能源，它對能源轉(zhuǎn)型正在做出重要貢獻(xiàn)。天然氣摻氫能夠有效降低二氧化碳排放，同時對于抑制氣候變暖也有著積極的作用。

目前，受制于氫能生產(chǎn)和存儲技術(shù)等方面的限制，氫能的大規(guī)模應(yīng)用還處于過渡階段。天然氣摻氫則直接利用天然氣管道自身的優(yōu)勢，又兼具投資少、產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益迅速、廣泛連接終端用戶等優(yōu)點(diǎn)，成為化石能源向氫能經(jīng)濟(jì)過渡、加速氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的可行方案，并且為規(guī)?；瘹淠軕?yīng)用提供技術(shù)儲備。

我國風(fēng)電、光伏等可再生能源多分布在“三北”地區(qū)。與此同時，大量天然氣管網(wǎng)覆蓋“三北”地區(qū)，因此，天然氣摻氫對于“綠氫”應(yīng)用來說，不失為一種較好的過渡性解決方案。

更重要的是，混氫天然氣的使用能夠提高氫能在能源中的比例，減少對傳統(tǒng)化石燃料的依賴，還有助于擴(kuò)大氫能的需求并通過規(guī)?；档椭茪涑杀?，這對氫能在交通、建筑、制造業(yè)和電力等方面的推廣有著重要意義。