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1800公里!我国输氢管道建设突飞猛进!

日期:2023-01-19    来源:国际能源网/氢能汇

国际氢能网

2023
01/19
17:02
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关键词: 国家电投 华润燃气 氢能行业

近日接连有两条输氢管道的消息,1月17日,内蒙兴安盟行署与昆仑氢能有限公司、兴安盟吉通天然气有限公司签署合作协议。三方围绕扎鲁特旗-乌兰浩特氢混天然气长输管线及兴安盟新能源大基地项目进行了深入探讨。

其中探讨的那条“扎-乌”氢混天然气长输管线每年可为兴安盟城区及沿线各类用户输送10亿立方米天然气,同时具备高比例掺氢功能;新能源大基地所发绿电优先电解水制取绿氢,以管线形式输送,满足兴安盟及蒙东地区氢气需求。

另一条消息是1月16日《北京日报》发布的消息,中国石油天然气管道工程有限公司联合潍柴动力、国家电投、山东大学、华润燃气、港华燃气等14家单位的氢能输送项目成功申报,并将在项目基础上建成纯氢管道实验平台,完成100公里纯氢管网示范及10万户掺氢示范设计工作。

总长已过1800公里

氢能输送管道在氢能行业中的“卡脖子”效应明显,自去年以来,我国陆续有输氢管道开建或者完工的消息传出,大大提升了我国输氢管道的长度。据国际能源网/氢能汇(微信公众号:h2-2005)统计,目前已经有17条管线建成或者列入规划当中,尤其是中石油和中石化在2022年12月非常给力的两条消息传出,一下子为输氢管线增加了900公里的预期。

12月2日,有消息传出,中石化宣布将投资200亿元用于在内蒙古乌兰察布建设绿色电力和氢能综合项目。该计划包括陆上风电制氢一体化工程和输氢管道。这条输氢管道长达400公里,将连接乌兰察布的制氢厂和中石化在北京的燕山石化,管道的年吞吐量为10万吨氢气。这一条管线的也在2023年1月4日内蒙古能源局的通知中得到体现。

12月23日,内蒙古科学技术研究院与中国石油天然气管道工程有限公司、中太(苏州)氢能源科技有限公司签署战略合作协议。三方将合作共建乌海至呼和浩特输氢管道暨“内蒙古氢能走廊”项目,该项目拟建设我国压力最高、长度最长的氢气干线管道。项目以乌海蓝氢基地为起点,途经黄河几字弯大型清洁能源基地,建成后将是联通蒙东、蒙西的重要氢能储运基础设施、建设内蒙古氢能经济走廊的核心储运设施。

目前我国输氢管线包括规划中的在内,总长度已经超过1800公里。其中有10条纯氢管道,5条掺氢管道,另外两条比较特殊的,包含纯氢管道和掺氢试验平台。

1月16日,国石油天然气管道工程有限公司还表示,正在规划建设京津冀氢能管网、西部氢能管网等国内氢能管网开放大平台。随着规划的进一步落实,我国输氢管道的长度会出现可喜变化。

中石油的项目最多

中石油在管道建设有优势,输氢管道建设也建设项目最多,有9个项目:

济源-洛阳氢气管道工程:这是中国石油天然气管道工程有限公司完成的第一个项目,该管道是国内目前管径最大、输量最高的氢气管道,是典型的长输工程,共计25km,设计压力4MPa,已经平稳运行了6年。

定州-高碑店氢气管道工程:这是该公司筹划的第二个项目。这是首条燃料电池级的氢气管道,起于北京东南角的高碑店,主要为沿线的加氢母站进行供气,目前在初测试阶段,管径D508mm,管材为L245N,设计压力是4MPa,最大输量是是10万吨/年,可满足2030年环京津冀地区氢燃料电池汽车的加氢需求。

内蒙达茂-工业区氢气管道工程:该条管道采用弃电进行制氢,用于冶炼化工项目,长度是160km,管径是D610mm,管材为L245N,设计压力是6.3MPa,一期年输送能力达10万吨/年,二期达30万吨/年。

国家干线陕宁一线掺氢示范项目:已完成建设。线路全长97km,掺氢比例为5%,管径D323.9mm,管材L360Q无缝钢管,设计压力4MPa,一期计划输量4.2万吨/年,二期规划11.7万吨/年。

广东海底掺氢管道:将在广东湛江打造,充分发挥海南岛的风电和光伏制氢,掺入到国家干线里面,该项目在前期实施阶段,管道设计的管径是D610mm,管材L415M,设计压力4.0MPa,设计年输量为40亿方。

宁夏宁东天然气掺氢降碳示范化工程:2022年8月中试主体完工,项目包括7.4公里的输氢主管线及一个燃气管网掺氢试验平台。这个项目致力于打造成为国家首个省级掺氢综合实验平台,掺混比例是20%,可测试在3%-25%的掺氢比例下管材、流量计、阀门、检测仪表、可燃气体探测器的适应性。

玉门油田水电厂氢气输送管道:2022年8月建成,长5.5公里,年输氢量7000吨。是玉门油田160兆瓦可再生能源制氢示范项目的重要配套工程,该项目是中石油首条绿氢输送管道,也是国内首个绿氢输送管道。

乌海至呼和浩特输氢管道暨“内蒙古氢能走廊”项目:2022年12月23日有消息披露称,内蒙古科学技术研究院与中国石油天然气管道工程有限公司、中太(苏州)氢能源科技有限公司签署战略合作协议。三方将合作共建该项目,从乌海到呼和浩特直线距离超过500公里,所以这是我国压力最高、长度最长的氢气干线管道。

山东100公里纯氢管网示范项目:2023年1月16日披露消息显示,中石油已申报成功的国家重点研发计划“氢能技术”重点专项《管道氢气在城镇供能领域关键技术研究与规模应用》。这一重点专项是科技部组织重大科技示范工程“氢进万家”的重要组成部分,由中石油管道局联合潍柴动力、国家电投、山东大学、华润燃气、港华燃气等14家单位成功申报,将深入研究输氢管材、设备、连接密封、安全保障等方面内容。项目主体未来将依托课题建成纯氢管道实验平台,完成100公里纯氢管网示范及10万户掺氢示范设计工作。

氢管道建设加快输氢卡脖子难题解决

对于大规模集中制氢和长距离输氢来说,管道运输是最经济的方式。国外氢气管道研究起步较早,北美和欧洲等地区先后建成多条氢气长输管线。1939年,德国建设了一条长约208km的管道,管径254mm,运行压力2MPa,氢气输送量达9000kg/h,这是比较早期的一条管线。欧洲地区,目前建成的最长的氢气管道由法国液化空气集团所有,该管道从法国北部一直延伸至比利时,全长约402km。根据欧洲的规划,预计 2040 年,欧洲将建成4万公里的氢气输送管道。去年年底到今年年初,欧洲不时有氢能跨国通道要筹建的消息传来。

根据中国企业的规划,欧洲输氢管道最长纪录即将要被中国所打破。除了输氢,中国的管道建设也非常关注掺氢管道的试验。

“掺氢输送技术”的概念早在1972年已经提出,掺氢技术的应用始于上世纪90年代、80年代,那时是煤气管道掺氢。像义马-郑州、达连河-哈尔滨、乌海-银川这些输送煤气的管道的掺氢比例高达60%-73.5%。

近年来,我国氢能与燃料电池技术发展的不断成熟一定程度上促使了天然气管道加氢输送技术的进步。对于混氢允许的比例水平,不同国家有不同的要求,其中,德国允许的掺氢比例是10%,是当时掺氢、纯氢、应用水平最高的国家。

日本、韩国和中国都在不断对掺氢管道进行试验,并不断提升掺氢比例。国家电投在辽宁朝阳的项目起到了很好的示范作用。中石油在宁夏宁东天然气掺氢降碳示范化工程中已经将掺混比例提升至20%。

氢能运输卡脖子难题,有两条是被公认的解决路径,一是转化为氨,二是建设或利用天然气管道进行运输。转化为氨在国内的新能源大基地建设中已经越来越多被采纳,国际能源网/氢能汇已经对项目进行过汇总分析(投资超1500亿!年产能超259万吨!氨氢一体化项目何其多?),针对国内输氢管道,国内的建设也是突飞猛进。

管道输氢是突破我国氢能产业储运环节发展瓶颈的优先方向和现实选择。安全高效的输氢技术是氢能实现大规模商业化发展的前提,我国已经在技术和项目开始了轰轰烈烈的征程。

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