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氫氣的儲(chǔ)運(yùn)方式分為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。其中，氣態(tài)運(yùn)輸主要采用管道運(yùn)輸和長(zhǎng)管拖車(chē)運(yùn)輸。其中，長(zhǎng)管拖車(chē)運(yùn)輸是我國(guó)氫氣運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，但由于其氫氣?chǔ)存密度小、壓力容器自重大等原因，運(yùn)輸效率較低，且只適用于近距離運(yùn)輸。
網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)資料顯示，當(dāng)運(yùn)輸距離從50公里增加到500公里時(shí)，長(zhǎng)管拖車(chē)的運(yùn)輸成本將由4.3元/kg提升至17.9元/kg。
管道輸氫具有運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、經(jīng)濟(jì)高效等優(yōu)勢(shì)。但前期建設(shè)投入高、工程難度大，更加適用于大規(guī)模用氫場(chǎng)景。
當(dāng)前，我國(guó)燃料電池車(chē)的規(guī)?；痉稇?yīng)用、加氫站建設(shè)項(xiàng)目頻出，用氫需求量也在不斷增加，長(zhǎng)管拖車(chē)運(yùn)輸將無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)需求，管道輸氫的優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)。且我國(guó)存在氫能供給錯(cuò)配關(guān)系，大規(guī)模、長(zhǎng)距離運(yùn)氫將成為我國(guó)氫能儲(chǔ)運(yùn)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
輸氫管網(wǎng)的建設(shè)與技術(shù)研發(fā)都需要大量資金投入，相關(guān)項(xiàng)目主要由中石油、中石化等大型企業(yè)進(jìn)行布局。
據(jù)氫啟未來(lái)網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì)2023年我國(guó)管道輸氫領(lǐng)域有以下“大事件”：
12月
中國(guó)石化山東石油分公司建設(shè)的淄博“微管網(wǎng)”加氫站投入運(yùn)營(yíng)。該站是中國(guó)石化首座煉油銷(xiāo)售一體化“微管網(wǎng)”加氫站、是山東省首座管道輸氫到站、“氣－站－車(chē)”一體化應(yīng)用場(chǎng)景的先行示范項(xiàng)目。相較于氣氫長(zhǎng)管拖車(chē)運(yùn)氫到站方式，運(yùn)費(fèi)降低約80%，為安全高效運(yùn)氫輸氫提供新路徑。
張家口市康保-曹妃甸氫氣長(zhǎng)輸管道項(xiàng)目備案獲河北省發(fā)展和改革委員會(huì)批復(fù)。項(xiàng)目管道起點(diǎn)位于張家口市，途經(jīng)3市15區(qū)縣。
包頭至臨河輸氣管道工程主體線(xiàn)路貫通，全長(zhǎng)約258公里，是國(guó)內(nèi)首套天然氣摻氫長(zhǎng)輸管道工程。
11月
西南首個(gè)輸氫管道中試平臺(tái)于攀枝花正式投運(yùn)，實(shí)現(xiàn)攀枝花氫源中心跨區(qū)域輸氫。
河鋼集團(tuán)唐鋼公司定制生產(chǎn)的首批1930mm超寬斷面臨氫管線(xiàn)鋼L245M下線(xiàn)，將用于國(guó)家管道重點(diǎn)工程項(xiàng)目。此產(chǎn)品解決了鋼材在富氫環(huán)境下易發(fā)生氫脆斷裂的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)超寬斷面臨氫管線(xiàn)鋼一次軋制成功。
國(guó)家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司宣布，成功實(shí)施國(guó)內(nèi)首次全尺寸摻氫天然氣管道封閉空間泄漏燃爆試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)選用323.9毫米管徑管道，最大摻氫比例為30%，是我國(guó)最大尺度的管道摻氫天然氣燃爆試驗(yàn)，為我國(guó)摻氫天然氣管道輸送和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)防控提供技術(shù)支撐。
渤海裝備巨龍鋼管公司輸氫鋼管二次單爐試制成功，產(chǎn)品通過(guò)鋼鐵研究總院氫環(huán)境相容性試驗(yàn)，試驗(yàn)指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
8月
玉門(mén)油田首條中長(zhǎng)距離輸氫管道正式對(duì)外輸氫，輸氫管道連接玉門(mén)煉廠氫氣加注站，是甘肅省第一條中長(zhǎng)距離輸氫管道。
7月
寶雞鋼管公司成功完成國(guó)內(nèi)首次全尺寸螺旋焊管長(zhǎng)周期高壓高比例摻氫試驗(yàn)，試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)要求。此次試驗(yàn)采用鋼級(jí)L415M、直徑508mm的螺旋焊管，歷經(jīng)100天的長(zhǎng)周期，成功完成了高壓6.3Mpa、摻氫比例達(dá)到20%的試驗(yàn)。
5月
內(nèi)蒙古“中低壓純氫與摻氫燃?xì)夤艿垒斔图捌鋺?yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”項(xiàng)目管道實(shí)驗(yàn)平臺(tái)部分于通遼隆圣峰甘旗卡門(mén)站正式點(diǎn)火運(yùn)營(yíng)。項(xiàng)目中純氫與摻氫段管道長(zhǎng)度4km，管徑為D323.9mm，設(shè)計(jì)壓力1.6MPa。
4月
中國(guó)石油對(duì)外發(fā)布消息，用現(xiàn)有天然氣管道長(zhǎng)距離輸送氫氣的技術(shù)獲得突破。該天然氣摻氫管道位于寧夏，管道長(zhǎng)397km，摻氫比例已逐步達(dá)到24%，在100天的測(cè)試運(yùn)行中整體運(yùn)行安全穩(wěn)定。
北京首鋼股份有限公司生產(chǎn)的高鋼級(jí)輸氫管線(xiàn)鋼經(jīng)用戶(hù)制管加工后，成功應(yīng)用于包頭－臨河輸氣管道項(xiàng)目，滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)的10%摻氫比例要求，成為國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)高鋼級(jí)輸氫管線(xiàn)鋼批量生產(chǎn)的企業(yè)。
“西氫東送”輸氫管道示范工程被納入《石油天然氣“全國(guó)一張網(wǎng)”建設(shè)實(shí)施方案》。該輸氫管道起點(diǎn)位于內(nèi)蒙古烏蘭察布市，終點(diǎn)位于北京市，管道全長(zhǎng)400多公里，是我國(guó)首條跨省區(qū)、大規(guī)模、長(zhǎng)距離的純氫輸送管道。
3月
湖北省大冶市綠電綠氫制儲(chǔ)加用一體化氫能礦場(chǎng)綜合建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)，項(xiàng)目擬配套輸氫管道總長(zhǎng)度約50km，項(xiàng)目總投資預(yù)計(jì)52億元。
內(nèi)蒙古西部天然氣公司國(guó)內(nèi)首條摻氫長(zhǎng)距離高壓輸氣管道工程動(dòng)工，該項(xiàng)目總投資9.1億元，全長(zhǎng)258km，管道設(shè)計(jì)壓力6.3Mpa，最大輸氣能力可達(dá)12億立方米/年。
2月
國(guó)家電力投資集團(tuán)成功開(kāi)展天然氣摻氫入戶(hù)應(yīng)用示范，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)面向真實(shí)居民用戶(hù)摻氫天然氣入戶(hù)應(yīng)用示范項(xiàng)目。
1月
中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司聯(lián)合14家單位的氫能輸送項(xiàng)目成功申報(bào)，并將在項(xiàng)目基礎(chǔ)上建成純氫管道實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成100公里純氫管網(wǎng)示范及10萬(wàn)戶(hù)摻氫示范設(shè)計(jì)工作。
現(xiàn)階段我國(guó)的輸氫管道建設(shè)主要集中在北方地區(qū)，網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)信息顯示，當(dāng)前我國(guó)已有摻氫管道8條，純氫管道超過(guò)10條，輸氫管線(xiàn)長(zhǎng)度超2000公里。
相關(guān)專(zhuān)家表示，將現(xiàn)有天然氣輸送管道進(jìn)行改造，進(jìn)行天然氣摻氫運(yùn)輸或純氫管道運(yùn)輸，可減少前期建設(shè)的成本投入。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段的天然氣摻氫比例大多在3%，中石油位于寧夏的天然氣管道已經(jīng)實(shí)現(xiàn)24%的摻氫比例，將為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、低成本的遠(yuǎn)距離氫能運(yùn)輸提供技術(shù)支撐。
我國(guó)天然氣管網(wǎng)發(fā)達(dá)，使用現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)進(jìn)行輸氫可行性較高，但在技術(shù)方面仍有一定局限性。當(dāng)前的輸氫管道線(xiàn)路的建設(shè)仍參照天然氣管道的建設(shè)規(guī)范，由于氫氣與天然氣的化學(xué)構(gòu)成不同，使用天然氣管道進(jìn)行氫氣輸送，可能會(huì)產(chǎn)生氫脆、氫腐蝕等問(wèn)題，這也是影響管道輸氫規(guī)?；瘧?yīng)用的主要因素之一。
為此，已有首鋼、唐鋼、寶雞鋼管公司等企業(yè)進(jìn)行高強(qiáng)度、抗氫脆管道鋼材的試驗(yàn)生產(chǎn)，提高管道的輸送性能。
此外，管道輸氫還存在著設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程慢、缺少關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不足等問(wèn)題。
在國(guó)家政策層面已開(kāi)始將推動(dòng)管道輸氫建設(shè)提上日程。
10月16日，國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)內(nèi)蒙古高質(zhì)量發(fā)展奮力書(shū)寫(xiě)中國(guó)式現(xiàn)代化新篇章的意見(jiàn)》，其中提出，在完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等前提下，推動(dòng)烏蘭察布至燕山石化輸氫管道建設(shè)。
7月28日，國(guó)家能源局發(fā)布依據(jù)《能源標(biāo)準(zhǔn)化管理辦法》及實(shí)施細(xì)則，對(duì)2023年能源領(lǐng)域擬立項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃和外文版翻譯計(jì)劃項(xiàng)目公開(kāi)征求意見(jiàn)的通知。
根據(jù)名單，2023年能源領(lǐng)域擬立項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃項(xiàng)目中，氫能行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共16項(xiàng)，覆蓋制儲(chǔ)輸用全產(chǎn)業(yè)鏈。儲(chǔ)運(yùn)方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃中，管道輸送方面涉及一項(xiàng)——?dú)錃廨斔凸艿篮附蛹夹g(shù)規(guī)范。
3月22日，《天然氣管道摻氫輸送及終端利用可行性研究報(bào)告》發(fā)布，報(bào)告指出，天然氣摻氫技術(shù)具備規(guī)?；茝V應(yīng)用的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)可行性。充分利用天然氣摻氫技術(shù)，通過(guò)現(xiàn)有成熟的天然氣管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行輸氫，能夠有效解決氫大規(guī)模儲(chǔ)運(yùn)問(wèn)題，有利于實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、低成本運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)氫進(jìn)萬(wàn)家。
有專(zhuān)家表示，管道輸氫當(dāng)前還缺乏上層總體規(guī)劃。雖然有多個(gè)中央及地方發(fā)布政策，提出推動(dòng)輸氫管道建設(shè)、進(jìn)行管道輸氫示范，但仍缺乏統(tǒng)籌安排。
同時(shí)專(zhuān)家也提出，管道輸氫的材料工藝、安全保障等技術(shù)需要進(jìn)一步發(fā)展，并制定完善的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
大規(guī)模集中制氫和氫能長(zhǎng)距離運(yùn)輸是未來(lái)趨勢(shì)，管道輸送作為一種經(jīng)濟(jì)可行的運(yùn)輸方式，將在氫能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展的過(guò)程中起到重要作用。
