6月25日,央视新闻报道,我国首次高压力纯氢管道试验,在国家管网集团管道断裂控制试验场取得成功,这为我国今后实现大规模、低成本的远距离纯氢运输提供技术支撑。
在哈密国家管网集团管道断裂控制试验场,工作人员完成了6.3兆帕管道充氢测试和9.45兆帕管道爆破测试,各项结果均达到预期。
值得注意的是,本次试验是国内首次对输氢非金属管道进行的高压在线测试,也是国内首次对非金属管道进行高压纯氢爆破试验。此次试验依托的国家管网集团管道断裂控制试验场,是继英国、意大利之后全球第三个管道断裂控制试验场。
“氢能未来可能成为10万亿元的产业。”中国科学院院士欧阳明高在2023世界氢能技术大会上说到,我国氢能能源技术发展已实现局部突破,呈现阶段性进步特征。
然而,我国氢能资源的分布非常不均衡,氢能资源主要分布在炼化企业,风光发电和天然气资源丰富的西北、东北、中西部等地区。消费市场主要集中在东部地区。
此外,氢气是世界上最轻的气体。这也就意味着,由于氢气体积能量密度极低且液化困难,其运输成本远远超过石油和天然气等燃料。因此,储运仍然是氢能全技术链的薄弱环节。
目前,我国有高压气氢运输、低温液氢运输和管道运输等三种主要运输手段。
高压气氢运输,就是把氢气压缩后储存在压力容器中,由长管拖车运输。这是目前运用最普遍、技术最为成熟的运氢方式。通常使用的储氢容器自重较大,导致拖车运输时氢气重量只能占到总运输重量的1%—2%。受到人工费与油费影响,高压气氢运输成本随距离增加逐渐上升。所以,这种方式仅适用于运输距离不超过200公里的场景。
低温液氢运输,是将氢气液化后装入专用的低温绝热槽管,通过公路、水路等方式运输。氢气经过液化后,体积能量密度更高、占用空间体积更小,运输效率更高。这种运氢方式,运输成本受距离影响较小,适用于长距离运输。但液氢罐车运输制取液氢的能耗较高,对液氢储罐的材料和工艺要求高,安全防护技术非常复杂。
管道运输,即在制氢工厂与氢气站、用氢单位等之间建设管道,氢气以气态形式进行运输。管道运输是实现氢气大规模、长距离、低成本运输的重要方式。不过,氢气管道的成本依然是制约管道运输的重要因素。利用现有天然气管道掺氢运输,或者改造天然气管道以解决管道建设高成本等,是近年来氢气管道运输的研究热点。而建设专用纯氢气运输管道,则是输氢管道建设的“终极形态”。
随着国家对氢能产业的逐渐重视,多家公司密集传来布局输氢管道建设的消息。4月10日,中国石化宣布,“西氢东送”输氢管道示范工程已被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》,标志着我国氢气长距离输送管道进入新发展阶段。
4月16日,中国石油对外发布消息,用现有天然气管道长距离输送氢气的技术获得了突破。
在“双碳”目标指引下,氢能的应用愈发广泛。特别是在国家顶层政策指引下,氢能产业尤其是氢燃料电池汽车获得较快发展。未来,氢能产业链从产业规模到成本成效都将取得显著提升。