能源界網(wǎng)訊：近日，全國首座城鎮燃氣摻氫綜合實(shí)驗平臺在深圳投用，實(shí)現摻氫燃氣的寬壓力、長(cháng)周期、規?；瘧?，標志著(zhù)“氫進(jìn)萬(wàn)家”進(jìn)入全新發(fā)展階段。
在業(yè)內看來(lái)，該平臺成功投用對城燃領(lǐng)域利用天然氣摻氫具有較大參考和借鑒作用，對未來(lái)推進(jìn)“氫進(jìn)萬(wàn)家”產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展、助力我國實(shí)現“雙碳”目標意義重大。
平臺已安全供氣近200天
據項目主要建設方——深圳市燃氣集團股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“深圳燃氣”)相關(guān)負責人介紹，該項目平臺主要包括摻混模塊、減壓調壓模塊、管材相容性評價(jià)模塊、燃氣器具測試模塊以及終端利用模塊，天然氣與氫氣通過(guò)摻混模塊，能夠得到摻氫體積比為5%—20%、摻氫精度達到1%的摻氫燃氣。摻氫燃氣經(jīng)減壓調壓模塊后，進(jìn)入管材相容性評價(jià)模塊進(jìn)行長(cháng)周期試驗測試，然后進(jìn)入燃氣器具測試模塊進(jìn)行驗證。測試完成后，摻氫燃氣進(jìn)入深圳市龍華區求雨嶺生活區。
據《中國能源報》記者了解，目前該實(shí)驗平臺已成功為求雨嶺生活區安全供氣近200天，構建了國內首座可推廣、可復制的城鎮燃氣氫氣“摻—輸—用”一體化平臺，平臺集成測試、驗證、生產(chǎn)功能，摻氫比最高達到20%，壓力范圍覆蓋城鎮燃氣全部壓力運行范圍。
天然氣摻氫進(jìn)萬(wàn)家，安全性是重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。深圳燃氣研究院段鵬飛博士告訴《中國能源報》記者：“一方面，項目針對摻氫天然氣的泄漏擴散等事故特征演化規律進(jìn)行了系統分析，并建立了相應的失效數據庫，以及風(fēng)險評價(jià)方法、缺陷評價(jià)方法、剩余壽命分析方法和應急搶險技術(shù)。此外，我們還在天然氣管道完整性管理技術(shù)的基礎上，初步建立了摻氫天然氣的管道完整性管理技術(shù)，對摻氫天然氣管道進(jìn)行全生命周期的安全管控;另一方面，我們在平臺各關(guān)鍵節點(diǎn)均設置了氫氣報警器，并采購專(zhuān)業(yè)的氫氣泄漏探測器，每?jì)尚r(shí)進(jìn)行一次巡查巡檢。同時(shí)，基于BIM建模技術(shù)，建立了平臺的數字化三維模型，并接入遠程監控系統和現場(chǎng)視頻數據，對平臺數據進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。”
提供可復制推廣的樣板
作為國內首座城鎮燃氣摻氫綜合實(shí)驗平臺，該平臺對未來(lái)氫氣在城鎮燃氣領(lǐng)域大規模利用具有較強的引領(lǐng)和示范意義。
“天然氣摻氫可利用現役天然氣管道解決氫氣的大規模儲運問(wèn)題。這個(gè)項目的初衷主要是想建立一套科學(xué)的摻氫綜合實(shí)驗平臺，用以研究回答現役城鎮燃氣輸配系統是否適用于摻氫天然氣、最合適的摻氫比是多少、關(guān)鍵設備和部件是否需要改造等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，進(jìn)而形成相應的評價(jià)標準體系，為摻氫天然氣在城鎮燃氣領(lǐng)域進(jìn)行大規模應用奠定基礎。”段鵬飛說(shuō)，“該平臺的投用，可實(shí)現針對現役復雜城鎮燃氣管道及輸配設施對摻氫天然氣適應性的系統研究，形成相應的標準和評價(jià)體系，明確不同城鎮燃氣輸配系統的可行摻氫比和最優(yōu)摻氫比。”
北京石油化工學(xué)院氫能研究中心副研究員李敬法向《中國能源報》記者表示：“該平臺集測試、驗證、生產(chǎn)功能為一體，較為系統地驗證了天然氣摻氫‘摻—輸—用’鏈條的關(guān)鍵技術(shù)，為摻氫天然氣技術(shù)的進(jìn)一步推廣提供了理論及技術(shù)支撐，也為未來(lái)大規模復制、推廣提供了樣板。”
在業(yè)內看來(lái)，我國具有較好的發(fā)展天然氣管道摻氫輸送技術(shù)的產(chǎn)業(yè)基礎。據了解，我國目前已有天然氣管道超100萬(wàn)公里，其中城鎮燃氣輸配管道超90萬(wàn)公里，利用燃氣基礎設施進(jìn)行摻氫實(shí)現“氫進(jìn)萬(wàn)家”具有顯著(zhù)的減排效果。
中國城市燃氣協(xié)會(huì )此前發(fā)布的《天然氣管道摻氫輸送及終端利用可行性研究報告(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《報告》)預測，“十四五”期間，我國新增天然氣管道摻氫示范項目15—25個(gè)，摻氫比例3%—20%，氫氣消納量15萬(wàn)噸/年，總長(cháng)度1000公里以上。其中新增長(cháng)輸天然氣管道摻氫示范項目2—5個(gè)，摻氫比例3%，氫氣消納量10萬(wàn)噸/年，總長(cháng)度800公里以上。新增城鎮燃氣摻氫示范項目10—20個(gè)，摻氫比例3%—20%，氫氣消納量5萬(wàn)噸/年，總長(cháng)度200公里以上。
需建立標準和評價(jià)體系
多位業(yè)內專(zhuān)家指出，未來(lái)要實(shí)現摻氫天然氣大規模利用，仍有諸多工作要落實(shí)。
中國石油大學(xué)(華東)儲運與建筑工程學(xué)院教授劉翠偉告訴《中國能源報》記者：“從平臺目前運行的情況來(lái)看，未來(lái)實(shí)現摻氫燃氣的寬壓力、長(cháng)周期、規?；瘧檬强尚械?。當然，還需要進(jìn)一步進(jìn)行長(cháng)周期實(shí)驗，更準確地對現役燃氣基礎設施進(jìn)行適應性評價(jià)，并形成標準體系。”
“要實(shí)現摻氫天然氣的大規模推廣，該平臺的投產(chǎn)只是一個(gè)開(kāi)始，還需要各大城燃企業(yè)一起努力，投入大量的人力、時(shí)間和物力來(lái)開(kāi)展實(shí)驗測試研究，形成相應的標準和評價(jià)體系。另外，從產(chǎn)業(yè)鏈角度而言，天然氣長(cháng)輸管道摻氫、氫氣來(lái)源、下游燃器具適應性等相關(guān)問(wèn)題還需進(jìn)一步研究突破。”段鵬飛說(shuō)。
李敬法也表示，一方面，要加快經(jīng)濟、高效綠氫制備技術(shù)的發(fā)展，為城鎮燃氣摻氫提供經(jīng)濟、充足的綠氫氫源。“另一方面，要進(jìn)一步深入驗證‘摻—輸—用’鏈條的關(guān)鍵技術(shù)，例如多場(chǎng)景、復雜工況的應用，并制定相應的摻氫天然氣標準規范，完善法律法規。”
《報告》建議，要加強“政產(chǎn)學(xué)研用”機構合作，促進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，建立有效的共享平臺與合作機制。同時(shí)，構建天然氣摻氫適應性評估方法及數據庫平臺，積極推進(jìn)天然氣摻氫應用示范，實(shí)現“氫進(jìn)萬(wàn)家”。此外，要培養復合型創(chuàng )新人才，成立國家級工程技術(shù)研究中心，加強天然氣摻氫關(guān)鍵技術(shù)研究。
