民用天然气掺杂氢气试验突破一旦普及开我们用气会变得更贵吗

发布时间：2024-12-08| 来源：欧宝官方体育网页版

  引发能源界广泛关注，这一技术创新不仅关乎节能减排，更直接影响着千家万户的日常生活，从技术突破到民生影响，从经济效益到环保贡献，天然气掺氢技术正在改写我国能源发展的新篇章。

  氢能源发展由来已久，1839年威尔士科学家格罗夫发明了世界上第一个燃料电池，开启了人类利用氢能的历程，经过近两个世纪的发展，氢能在全球能源转型中扮演着逐渐重要的角色，2023年全球氢能产业投资达到5700亿美元，创历史新高。

  掺氢技术涉及多个专业领域，氢气的特性决定了这项技术的复杂性，一样体积下氢气热值仅为天然气的三分之一，这在某种程度上预示着掺氢比例越高，混合气体的热值越低，国际能源署多个方面数据显示，天然气掺入3%的氢气，最终输送到用户的能量将减少2%左右。

  在双碳目标引领下，我国能源结构正在经历深刻变革，作为世界上最大的能源消费国，中国每年天然气消费量超过4000亿立方米，如何在保障能源供应的同时实现减排目标，成为摆在决策者面前的重要课题，天然气掺氢技术的突破，为解决这一难题提供了新思路。

  浙能集团的这次试验具有里程碑意义，30%的掺氢比例不仅超过了住建部提出的20%安全标准，更是超越了多个发达国家的实践水平，这一突破背后是中国在氢能技术领域的持续创新和不懈努力，从实验室研究到工程应用，从示范项目到产业化推广，中国正在氢能领域走出一条独具特色的发展道路。

  数据显示中国目前已建成加氢站278座，居世界第一，随技术进步和政策支持，氢能在我国能源体系中的地位日益凸显，天然气管网掺氢不仅为氢能规模化应用开辟了新渠道，更为实现碳中和目标提供了重要支撑。

  天然气掺氢技术的发展历史波澜壮阔，1970年代石油危机推动各国寻找替代能源，德国率先开展天然气掺氢研究，建立了世界上第一个掺氢示范项目，多个方面数据显示当时的掺氢比例仅为5%，但已经为后续技术发展奠定基础。

  成本效益是技术推广的重要的条件，根据国际能源署统计2023年全球氢气生产所带来的成本在2-6美元/公斤之间，而天然气价格约为0.8美元/立方米，这种价格差异直接影响着掺氢天然气的经济性，专家预计随技术进步，到2030年氢气成本有望降低50%。

  安全性始终是重中之重，氢气的爆炸极限浓度为4%，低于天然气的5.3%，这在某种程度上预示着掺氢天然气的安全管理要求更高，2023年我国发布多项掺氢天然气安全标准，涵盖生产、储运、使用等全过程。

  深圳的实践提供了宝贵经验，2024年1月中国首座城镇掺氢试验平台在深圳投产，试验多个方面数据显示3%掺氢比例下，最终用户设备运行稳定，安全性能好，这为全国推广积累了实践基础。

  技术创新不断突破瓶颈，日本三菱日立电力系统开发的MHPS燃烧器，实现了30%掺氢天然气的稳定燃烧，这种技术在2023年已完成超过10000小时运行验证，可靠性得到充分证实。

  英国HyDeploy项目多个方面数据显示，20%掺氢比例可减少相当于250万辆汽车的碳排放，按此计算如果我国天然气管网实现20%掺氢，每年可减少碳排放3000万吨，这对实现碳中和目标具备极其重大意义。

  掺氢技术的推广面临多重挑战，一种原因是基础设施改造成本高昂，现有天然气管网有必要进行防腐和密封升级，另一方面是终端设备适应性问题，目前大多数家用燃气灶最高只能承受23%的掺氢比例，此外氢气供应的稳定性和经济性同样是需要解决的难题。

  输送技术是关键环节，传统输氢管道造价是天然气管道的2倍以上，利用现有天然气管网输送掺氢气体，可大幅度降低基础设施成本，2023年我国完成多项掺氢天然气管道腐蚀研究，为安全输送提供技术支持。

  热值问题是需要科学应对，氢气热值约为天然气的三分之一，这在某种程度上预示着一样体积下，掺氢越多，混合气体的热值越低，国际能源署研究表明，3%掺氢会导致能量损失2%左右，这需要在定价机制上进行相应调整。

  全球掺氢实践经验值得借鉴，澳大利亚阿德莱德项目从2021年开始，在居民区实施5%掺氢试验，多个方面数据显示项目覆盖700户居民，一年内实现碳减排90吨，这种小规模试点模式，为大规模推广提供了参考。

  定价机制需要创新，欧盟国家普遍采用阶梯定价，掺氢比例越高，单位价格越低，这种激励机制有效平衡了用户成本增加，2023年德国数据显示，20%掺氢后最终用户支出仅增加5%左右。

  能源转型带来产业升级，中国制氢产业规模迅速增加，2023年产值突破3000亿元，预计到2025年国内氢能产业链将带动就业100万人以上，掺氢天然气的推广，为产业高质量发展提供了新机遇。

  基础设施改造是重点任务，现有天然气管网长度超过80万公里，改造成本巨大，专家估算，适应20%掺氢需要投入2000亿元以上，这要建立合理的成本分担机制。

  技术标准体系逐步完善，2024年住建部发布掺氢天然气技术规范征求意见稿，明确20%掺氢上限，各地方也相继出台配套标准，构建起多层次标准体系，用户端设备适应性是关键，家用燃气灶具需要适应掺氢天然气特性，研究显示目前市场上90%的燃气具可适应10%掺氢，但超过23%则需要更换专用设备。

  国际合作不断深化，中国与欧盟建立氢能合作机制，共同推进技术研发和标准制定，2023年中欧氢能论坛达成多项合作协议，加速技术创新和市场应用。

  终端应用场景持续拓展，除民用领域外工业燃料、发电等领域也在积极推进掺氢应用，浙能集团在火电机组实现30%掺氢发电，开创行业先河，碳交易市场带来新机遇，掺氢天然气减排效益可纳入碳交易体系，创造额外收益，2023年我国碳市场交易额达到194亿元，为掺氢项目提供经济支持。

  未来发展前景广阔，预计到2030年我国掺氢天然气应用规模将达到1000亿立方米，形成万亿级市场空间，这将推动能源结构优化，促进绿色低碳发展。

  科技创新持续突破，我国在膜分离、催化燃烧等关键技术领域取得重要进展，2024年授权掺氢相关专利超过1000项，技术创新能力显著增强，储氢技术在不断进步，2024年中国开发出新型纳米材料储氢系统，储氢密度提高30%，这项技术突破有望降低氢气储运成本，推动掺氢天然气规模化应用。

  能源结构调整势在必行，2023年数据显示中国天然气在一次能源消费中占比达8.7%，预计2025年将突破10%，掺氢技术的推广将进一步优化能源结构，提升清洁能源占比。

  地方实践经验丰富，杭州建立氢能示范区，在商业区实施15%掺氢试点，数据显示项目年减碳2000吨，相当于植树20万株，这种创新模式为城市能源转型提供借鉴。

  产业链协同发展关键，从制氢、储运到终端应用，全产业链协同至关重要，2023年中国氢能产业集群已形成五大基地，年产值超过5000亿元，掺氢天然气的推广，将带动全产业链升级。

  政策支持力度加大，国家发改委将掺氢天然气列入能源转型重点工程，2024年中央财政安排200亿专项资金，支持掺氢基础设施建设，这些政策举措为产业发展提供有力保障，国际标准制定参与度也有所提升，中国专家参与ISO掺氢天然气标准制定，线项国际标准，技术影响力持续提升。

  区域发展各具特色，长三角地区率先推进掺氢项目，珠三角注重终端应用创新，京津冀聚焦技术研发，这种差异化发展模式促进了技术创新和市场应用。

  民生影响需要关注，有测算显示20%掺氢条件下，普通家庭月均用气支出增加约10元。这种成本增加相对可控，但仍需构建合理的价格调节机制。

  科研投入持续加大，2023年我国氢能领域研发投入超过100亿元，在研项目超过1000项，这种持续投入为技术创新提供坚实支撑，产业链安全需要引起重视，氢能产业链本土化率不断的提高，核心设备国产化取得突破，这对保障能源安全具备极其重大意义。

  向知平说2024-10-24民用天然气掺杂氢气试验突破，一旦普及开，我们用气会变得更贵吗

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