著力破解綠氫輸送難題

  氫能運輸網絡的建設是一項系統性工程，應根據市場需求特點，合理匹配各類儲運方式，逐步提高氫氣儲存和運輸能力，為構建新型能源體系提供有力支撐。

  綠氫替代的關鍵掣肘是輸送問題。中國石化近日透露，全長400多公里的“西氫東送”輸氫管道示范工程已納入《石油天然氣“全國一張網”建設實施方案》，標志著我國氫氣長距離輸送管道進入新發展階段。管道建成后，將用于替代京津冀地區現有的化石能源制氫及交通用氫，大力緩解我國綠氫供需錯配矛盾，為破解大規模綠氫運輸難題探路。

  氫能是世界公認的清潔能源，也是各國能源轉型的重點方向之一。目前我國使用的氫氣大多是石化企業的工業副產氫，從生產源頭看并不“清潔”，氫能轉型的目標是采用可再生能源發電，再電解水制取綠氫進行替代。我國東部地區氫氣需求量大，但制綠氫成本高;西部地區擁有豐富的風、光資源，在低成本、大規模制取綠氫方面有得天獨厚的優勢。據預測，在2060年前實現碳中和目標下，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，而西部地區可開發的綠氫資源超過3億噸，完全能夠滿足我國可持續發展的能源需求。

  “西氫東送”是綠氫替代的較好方案，但要把綠氫安全、高效、低成本輸送到東部市場是個難題。制取、儲運和應用是氫能產業的三大環節，氫的存儲運輸是連接氫氣生產端與需求端的關鍵。由于氫氣在常溫常壓狀態下單位體積能量密度低，且易燃易爆，受此影響氫氣的安全高效輸送和儲存難度較大，導致儲輸環節成本占比在現有氫能產業鏈中接近一半。若不能有效降低運輸成本，再便宜的氫源到了東部市場也喪失了競爭力。因此，提升氫儲運技術水平是綠氫大規模商業化發展的前提。

  基礎設施建設是向新型能源系統轉換的關鍵。針對我國能源稟賦，大規模集中制氫和氫能長距離運輸成為一大趨勢。目前長管拖車仍是我國長距離氫氣運輸的主要方式，但這種方式成本高、效率低，無法實現規模化運輸，極大制約了產業發展。管道輸送儲運能效高、輸送能力強、維護成本較低，是一種經濟可行的運輸方式。正如石油、天然氣憑借成熟的管網系統實現了對煤炭的快速替代，管道輸氫也有助于擴大綠氫消費半徑和銷量。歐美是世界上最早發展氫氣管網的地區，已有70年歷史，目前全球范圍內氫氣輸送管道總里程已達5000公里左右，我國輸氫管道建設尚處于起步階段，發展潛力巨大。

  短期看，通過改造利用現有天然氣管網是更佳選擇。由于管道鋪設難度大，一次性投資成本高，只有當氫氣下游需求足夠支撐大規模的氫能輸送時，管道輸氫才具備明顯成本優勢，在當前加氫站尚未普及、站點較為分散的情況下，管道運氫的成本優勢并不明顯。研究結果表明，在含量較低時氫氣可以在不做重大技術調整的情況下摻混天然氣。通過天然氣管網摻氫輸送，無需投資建設新的基礎設施，可直接利用現有天然氣管網輸送氫氣，實現低成本、規模化、連續性氫能供應。為充分利用現有天然氣管道，還需要解決管材、調壓站、流量計、探測器等配套裝備的摻氫適應性，并提升管網安全運行保障標準和技術。

  輸氫管道投資拉動效益顯著。隨著氫氣需求量和輸送量的增加，制氫端對電解槽的需求也有望增加。在管道的建設過程中，還需要配套相應的增壓站、集輸站點，相應的氫氣壓縮設備、儲氫罐需求也將迎來增長。氫能成本的降低也有助于促進加氫站建設，改善其盈利水平。據預測，氫能儲運設備市場規模將達千億元級別。

  采取管道輸氫的同時，也要積極革新公路運輸技術。在輸氫管道無法覆蓋的市場末端，仍然需要公路運輸作為補充。日前，由上海交通大學等聯合研發的噸級鎂基固態儲氫車正式亮相。該車將氫氣存儲在鎂合金材料中，從運輸氣體變成運輸固體，可實現氫氣的長距離、常溫常壓安全儲運，并具備大容量、高密度、可長期循環儲放氫的能力，運氫成本僅為長管拖車的三分之一。未來，要繼續加大科技創新力度，研發新材料、新裝備，推動更安全高效的新型儲運方式邁向商業化。

  氫能運輸網絡的建設是一項系統性工程，應根據市場發展初期、中期和遠期不同階段的需求特點，合理匹配低壓高壓、氣態液態固態等各類儲運方式，逐步提高氫氣儲存和運輸能力，著力破解綠氫“行路難”，為構建新型能源體系提供有力支撐。(王軼辰)