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近日,国家电投中央研究院参与的“天然气掺氢关键技术研发及应用示范”项目在张家口市召开启动会,该项目所产氢气经纯化后分三路向外输送,其中一路将与张家口市政燃气管网掺混,应用于民用灶具及HCNG汽车。
据悉,该项目预计每年可向张家口市区输送氢气440万立方米,使天然气用量每年减少158万立方米,碳排放每年减少3200吨。
然而,放眼全国,天然气掺氢仍处于蹒跚起步阶段,面临着种种制约因素。
改造成本高
根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》的数据,美国已有2500公里的输氢管道,欧洲已有1569公里的输氢管道,全球范围内输氢管道总计约为4500公里。相比之下,我国仅有100公里输氢管道。
氢能行业观察人士张松认为,其主要制约因素是管道输氢基础建设投资高、管道复合材料依赖进口、应用场景不足等。
一位专家指出,目前,终端用户燃具多是以天然气和液化石油气为基础而设计,若直接将掺氢天然气作为燃料供应,终端燃具需要改造。另外,天然气管道输氢仅适用于城市管网,很难将其应用到长途运输的干线管网中,“天然气管道是一个复杂的大网,涉及上下游,如果为了长距离运氢而做出改造,成本更是巨大。”
实现盈利难
业内专家告诉记者,除了改造成本高外,就连最为基本的经济账,也很难算过来。
一位任职于新能源企业的业内人士告诉记者,每标方氢气的价格远比天然气的价格高,但是热值只有天然气的1/3,如果天然气管道掺氢,在终端提供同一热值,氢气的价格应该是天然气价格1/3。“也就是说,目前天然气门站价格在1.8元左右,按照1/3价格计算,氢气的价格就应该是0.6元,但这个价格甚至低于制氢的成本。减少天然气的运输量,花更多的钱购买昂贵的氢气而产生更低的热值,这让企业很难看到管道输氢的经济性。”
张松同样认为,最不可忽视的就是经济性。“当前,输氢管道改造建设投资花费巨大,同时维护难度系数高,所以,除了传统石化巨头有实力长期投资外,民营企业只好望洋兴叹,这就阻挡了部分燃气企业投资改造的热情。”
西安交通大学能源与动力工程学院教授刘银河指出,除了经济性问题外,天然气管道输氢标准体系也尚未建立,而标准涉及面非常广,包括管道建设改造设计和施工、管道的安全规范以及行业检测。这会导致企业在管道改造时没有标准参照。
仍需机制引导
根据我国规划,到2030年,当加氢站数量达到1000座,燃料电池车辆保有量达到100万辆以上的时候,氢气的需求量将会大大增加。这时,天然气管道输氢优势可以通过规模化显现出来,其经济性也会相应得到提升。
业内人士认为,把经济性问题解决好,让企业有动力去做,其他问题才会迎刃而解。
“建立一定的奖励机制,例如开展碳交易,将碳税的价格提升起来,利用氢气免交碳税的优势,提升氢气的性价比。”业内人士建议。
另外,还有专家指出,当前天然气管道的建设成本比输氢管道的建设成本低很多,可以将部分用于输氢管道建设的资金作为补贴资金,鼓励企业利用现有的天然气管道输氢,以提升企业的参与度。
刘银河认为,想要提升天然气管道输氢的经济性,还可以从终端加氢站入手。“目前佛山加氢站氢气价格为80元/公斤,如果在加氢站中建设一个小型的氢气转换装置,一方面将天然气管道运输过来的氢气进行分离,另一方面将天然气进一步转化制成氢气,如此算下来,就可减少短途输氢的成本,让天然气管道输氢更具备投资吸引力。”
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