近日，国家电力投资公司启动了国内首个绿色氢气天然气混合示范项目，将可再生能源电解水生产的绿色氢气与天然气混合用于民用燃气锅炉。业内人士认为，该项目是掺氢天然气示范项目在民用终端应用验证的新进展。
然而，由于天然气混氢行业在我国尚处于起步阶段，仍存在安全风险不明确、标准规范缺乏、行政审批困难、待测终端用户设备适用性等问题
处于良好状态
“朝阳可再生能源混氢示范工程一期工程”是国内第一个电解制氢和天然气混氢项目，位于辽宁省朝阳市。项目负责人告诉记者，绿色氢气天然气混合示范项目加入了民用领域的示范，终端应用场景设置在厨房。将绿色氢气与天然气混合后，用于燃气锅炉。
“一方面，氢可以取代部分天然气提供热量和电力，同时减少碳排放;另一方面，我们可以充分利用现有的主要天然气管网和庞大的氢气混输支线网络，以低成本实现氢气的大规模、大规模输送，从而降低氢气的价格。”一位新能源行业研究专家告诉记者。
目前，我国天然气管网体系框架已基本形成。从消费方面看，到2020年底，中国天然气年消费量已达到3250亿立方米，约占2020年全球需求的8.5%，其中90%的天然气用于城市燃烧、发电和工业能源。国联证券报告分析认为，我国天然气管道输送技术成熟，为天然气混氢提供了实际依据，同时，混氢可以减少天然气燃烧造成的二氧化碳排放。
据国家发展和改革委员会能源研究所称，根据《巴黎协定》，将全球平均气温上升控制在2摄氏度以内，中国的天然气消费量将在2040年达到峰值，约5800 - 6000亿立方米，假设氢气与天然气的比例达到20%。预计到2050年，它将贡献约80万到90万吨的氢需求。
既经济又低碳
当氢浓度较低时，氢混合不需要重大投资或基础设施改造，投资成本相对较小。混合浓度超过20%将需要对现有的基础设施和终端应用进行重大改变。该项目负责人表示，这次演示的目的是避免大规模的天然气管道改造。由于之前展示的终端用户是工业用户，终端设施可以一对一控制，但如何将大规模的住宅用户终端转变为住宅将是一个相对复杂的项目。他建议，一方面要继续开展天然气掺氢项目的示范研究，另一方面要推进终端气体装置的技术迭代。“事实上，在将氢推广到10000的背景下，许多终端制造商已经开始改造他们的产品。”
同时,项目负责人说,氢气混合项目的成本多少,关键在于是否有价格优势,如果混合比天然气更便宜,氢,这个模型也可以带来经济效益和碳减排效益,要求大型混合设备,其中技术相对成熟的石化行业已经有了，成本占比不足。
国联证券报告显示，在短期内，低比例的天然气混氢可以实现既经济又低碳化。据估计，假设氢的混合比例为5%，每个家庭每年消耗10- 18000千瓦的电能，那么330万家庭使用掺氢天然气取暖，每年可以减少约20万吨的二氧化碳排放。
短期内以试点示范为主
虽然输气管道掺氢对氢能产业化发展具有重要的推广价值，但上述负责人认为，实验研究和试点示范仍将是短期内的主要任务。
“氢气在管道中会导致氢脆，加速管道的失效时间，降低管道的使用寿命，造成安全风险。氢脆是氢混合的核心和最关键的问题，这一问题需要纳入管道的整体评价中。”负责人建议通过评估不同管道的使用寿命、使用环境、材料和连接工艺来确定混合氢的比例，但目前国内还没有相关的标准。
“首先，我们需要说服天然气公司共同推动这类项目。第二，我们得通过政府的安全审查。此外，天然气与氢气的混合还处于起步阶段，很难实现跨城市和大型项目。居民是否接受煤气器具等终端设备的改造还需要进一步调查。”项目负责人说。
