近日，由上海寶冶冶金工程公司承建的寶鋼無(wú)取向硅鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化標(biāo)段三項(xiàng)目輸氫管道全線(xiàn)貫通并順利投運(yùn)。
該項(xiàng)目作為全球第一個(gè)完全面向新能源汽車(chē)行業(yè)的高等級(jí)無(wú)取向硅鋼專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)，項(xiàng)目積極踐行高質(zhì)量發(fā)展理念，定位建設(shè)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化、智能化和無(wú)人化的智慧制造樣板工廠(chǎng)。此次投運(yùn)的輸氫管道起熱十一路緯四路、終經(jīng)五延路護(hù)廠(chǎng)河路，中途延伸至硅鋼5期，管道長(zhǎng)度3.97公里，設(shè)計(jì)輸氫能力為5040t/a（約7200Nm3/h）。
作為上海市的“新基建”項(xiàng)目，項(xiàng)目整體按照零排放設(shè)計(jì)，自今年8月13日氫氣管道項(xiàng)目開(kāi)工以來(lái)，施工過(guò)程中克服高空焊接、臺(tái)風(fēng)天氣等諸多困難，最終經(jīng)過(guò)建設(shè)者89天的連續(xù)奮戰(zhàn)，于11月10日順利實(shí)現(xiàn)全線(xiàn)貫通，該項(xiàng)目的順利建成將為我國(guó)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)邁出堅(jiān)實(shí)的一步。
我國(guó)管道輸氫現(xiàn)狀如何？
今年3月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》，文件提出要開(kāi)展摻氫天然氣管道、純氫管道等試點(diǎn)示范。
隨著氫能的快速發(fā)展，氫儲(chǔ)運(yùn)難題逐漸成為影響氫氣成本的重要因素之一，而輸氫管道便是解決儲(chǔ)運(yùn)問(wèn)題的重要突破方向。
今年以來(lái)，我國(guó)關(guān)于輸氫管道建設(shè)動(dòng)作不斷，國(guó)內(nèi)輸氫管道建設(shè)加速。
3月10日左右，寧夏寶廷新能源有限公司至寧夏沃凱瓏新材料有限公司氫氣輸送管道正式開(kāi)工建設(shè)。根據(jù)報(bào)道，該項(xiàng)目于去年12月簽訂。該條氫氣輸送管道全長(zhǎng)1.2km，是寧東化工基地內(nèi)建設(shè)的一條輸氫管道，最大年輸量為200萬(wàn)標(biāo)方。化工園區(qū)內(nèi)短距離氫氣輸送管道對(duì)比罐車(chē)運(yùn)送，預(yù)計(jì)節(jié)省運(yùn)費(fèi)可達(dá)60%。
7月5日，甘肅省首條中長(zhǎng)距離純氫輸送管道主線(xiàn)全線(xiàn)貫通。今年4月，該項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)配套輸氫管道工程。計(jì)劃新建1條直徑200毫米、壓力2.5MPa、長(zhǎng)5.77公里，輸氫能力7000t/a（約10000Nm3/h）的輸氫管道，包括一條干線(xiàn)以及一條支線(xiàn)。
7月19日，攀枝花市氫能示范項(xiàng)目發(fā)布招標(biāo)公告，項(xiàng)目包括一條約1200米的輸氫管道，管徑DN80，壓力＜2.5MPa，招標(biāo)人為攀枝花市花城新能源有限公司，系攀枝花市政府國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)控股孫公司。
7月23-25日，通遼市科技局組織召開(kāi)自治區(qū)科技重大專(zhuān)項(xiàng)“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)目推進(jìn)會(huì)。通遼隆圣峰規(guī)劃建設(shè)示范工程-甘旗卡綜合站至創(chuàng)業(yè)路4.7km純氫管道進(jìn)行技術(shù)交底，準(zhǔn)備開(kāi)工建設(shè)。項(xiàng)目管徑為D323.9mm，設(shè)計(jì)壓力1.6MPa，建成后能進(jìn)行純氫及摻氫輸送、并對(duì)管材及設(shè)備進(jìn)行科研驗(yàn)證。此工程由隆圣峰牽頭聯(lián)合9家高校科研院所及高新技術(shù)企業(yè)聯(lián)合實(shí)施，團(tuán)隊(duì)階段性成果已影響編制《氫氣輸送管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《氫氣輸送管道完整性管理規(guī)范》等規(guī)范。
10月11日，管道局承建的寧夏寧東天然氣摻氫降碳示范化工程中試項(xiàng)目主體完工，項(xiàng)目包括7.4公里的輸氫主管線(xiàn)及一個(gè)燃?xì)夤芫W(wǎng)摻氫試驗(yàn)平臺(tái)。項(xiàng)目于8月5日開(kāi)工建設(shè)，主要是對(duì)寧東恒瑞燃?xì)庥邢薰咎烊粴夤芫W(wǎng)的天然氣與寶廷新能源的副產(chǎn)氫進(jìn)行混合、輸送，為企業(yè)鍋爐提供混合能源。
10月19日晚，東宏股份（603856）披擬募資5.85億元，投資于年產(chǎn)7.4萬(wàn)噸高性能復(fù)合管道擴(kuò)能項(xiàng)目、新型柔性管道研發(fā)（氫能輸送）及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目等。
圖源東宏股份
我國(guó)在管道輸氫領(lǐng)域的探索由來(lái)已久。因?yàn)闅錃饩哂械兔芏取⒁兹家妆忍攸c(diǎn)，氫能的安全高效輸送和儲(chǔ)存難度較大，也導(dǎo)致了氫氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的成本較高。機(jī)構(gòu)普遍預(yù)期，僅氫氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)就有潛力構(gòu)成一個(gè)千億規(guī)模市場(chǎng)，在未來(lái)終端氫氣售價(jià)中的30%將用于儲(chǔ)運(yùn)成本。
當(dāng)前，我國(guó)氫氣管道主要分布在環(huán)渤海灣、長(zhǎng)江三角洲等區(qū)域；我國(guó)純氫管道建設(shè)處于起步階段，規(guī)模較小，總里程約400公里，已建項(xiàng)目以化工園區(qū)內(nèi)應(yīng)用為主。同時(shí)，我國(guó)輸氫管道主要以天然氣摻氫管道項(xiàng)目為主，且正往純氫管道項(xiàng)目發(fā)展。據(jù)全球氫能不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)輸氫管道如下所示。
我國(guó)輸氫管道 全球氫能整理
我國(guó)管道輸氫前景如何？
資料顯示，我國(guó)輸氫管道建設(shè)起步較晚，但在氫氣工業(yè)管道、專(zhuān)用管道方面積累了較為豐富的管道設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。
當(dāng)前，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)處于起步階段，全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控是我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)是制約當(dāng)前我國(guó)氫能發(fā)展的瓶頸之一，安全高效的輸氫技術(shù)是氫能大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展的前提。在所有的氫能輸運(yùn)方案中，管道運(yùn)輸是最經(jīng)濟(jì)方式，利用現(xiàn)有天然氣管線(xiàn)摻氫和新建純氫管道輸氫對(duì)于氫儲(chǔ)運(yùn)的發(fā)展具有重要意義。
在大規(guī)模輸送下，管道輸氫具備明顯成本優(yōu)勢(shì)。據(jù)國(guó)聯(lián)證券測(cè)算，當(dāng)輸送距離為100km時(shí)，運(yùn)氫成本為1.43元/kg，同等運(yùn)輸距離下管道輸氫成本遠(yuǎn)低于高壓長(zhǎng)管拖車(chē)及低溫液態(tài)輸氫。
圖 甘肅省首條中長(zhǎng)距離輸氫管道，圖源中閥傳媒
不過(guò)，中國(guó)工程院院士鄭津洋表示，氫能管道運(yùn)輸未來(lái)主要存在三個(gè)方面的難關(guān)：
一是關(guān)鍵技術(shù)，包括低成本、高強(qiáng)度的抗氫脆材料、高性能的氫能管道的設(shè)計(jì)制造技術(shù)；
二是相關(guān)裝備國(guó)產(chǎn)化，像大流量的壓縮機(jī)，氫氣計(jì)量的設(shè)備閥門(mén)、儀表等；
三是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，氫能管道的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、維護(hù)等各個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)。
此外，有業(yè)內(nèi)人士分析，管道氫成本很大程度上還受到利用率的影響。根據(jù)國(guó)內(nèi)“濟(jì)源-洛陽(yáng)”項(xiàng)目各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)算（該項(xiàng)目實(shí)際管道長(zhǎng)度25公里，總投資額1.46億元，年輸送能力10.04萬(wàn)噸），在滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行下，該項(xiàng)目輸送距離為100公里時(shí)，綜合考慮管材折舊及維護(hù)費(fèi)用的運(yùn)氫成本為1.43元/kg，但當(dāng)運(yùn)能利用率僅為20%時(shí)，管道運(yùn)氫的成本已經(jīng)接近長(zhǎng)管拖車(chē)運(yùn)氫的6.5元/kg。因此，當(dāng)氫氣下游需求足夠支撐大規(guī)模的氫能輸送，通過(guò)管道運(yùn)輸氫氣才是一種降低成本的可靠方法。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，到2030年，氫能產(chǎn)業(yè)將成為我國(guó)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和新能源戰(zhàn)略的重要組成部分，高壓氫氣長(zhǎng)輸管道建設(shè)里程達(dá)到3000km。
全球氫能認(rèn)為，氫能在我國(guó)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型中的戰(zhàn)略定位已經(jīng)確立，隨著國(guó)家氫能政策的逐步實(shí)施，氫能應(yīng)用場(chǎng)景的不斷增加，利用管道進(jìn)行大規(guī)模、長(zhǎng)距離氫氣輸送將成為氫氣儲(chǔ)運(yùn)的首選，雖然前方挑戰(zhàn)巨大，但行業(yè)市場(chǎng)依然前景廣闊。
