管道輸氫開啟加速跑
來源:國際氫能網(wǎng) 作者: 時間:2023-12-8 閱讀:
2023年以來,我國輸氫管道項目建設(shè)進(jìn)度明顯提速。
項目層面,內(nèi)蒙古258公里天然氣摻氫輸氫管道、湖北省大冶市50公里輸氫管道陸續(xù)動工,“西氫東送”輸氫管道示范工程被納入《石油天然氣“全國一張網(wǎng)”建設(shè)實施方案》;技術(shù)層面,多家鋼鐵企業(yè)管道輸氫特種鋼材的成功試制,首次全尺寸摻氫天然氣管道,封閉空間泄漏燃爆試驗成功實施,都為管道輸氫的發(fā)展打下簡述基礎(chǔ)。
隨著氫能儲運(yùn)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,管道輸氫在長距離氫氣儲運(yùn)方面的優(yōu)勢也開始逐漸凸顯,為解決日益膨脹的氫需求與國內(nèi)資源錯配存在的矛盾,輸氫管道正在開啟加速跑。
國內(nèi)管道輸氫項目增多
目前,全球氫氣儲運(yùn)主要方式是高壓氣態(tài)氫儲運(yùn),這也是目前最成熟、可行性最高的氫氣儲運(yùn)技術(shù)。
與長管拖車等運(yùn)輸形式相比,管道輸氫最大的優(yōu)勢在于大批量、長時間持續(xù)運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性,根據(jù)相關(guān)測算,距離氫源100公里的加氫站,采用管道輸氫,單位成本能低于1.5元/kg,只相當(dāng)于長管拖車運(yùn)氫的四分之一。除了一次性投入較大,隨著時間的推移,管道輸氫在后期維護(hù),和長時間運(yùn)行方面性價比回越發(fā)凸顯。
正是看中了管道輸氫的巨大經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,,國內(nèi)以中石油、中石化為代表的企業(yè)開始紛紛布局輸氫管道建設(shè),開始了積極探索。
11月下旬,擁有全國首座管道輸氫母子加氫站四川攀枝花市,其馬店母子加氫站向西昌月城加氫站供氫,實現(xiàn)了攀枝花氫源中心跨區(qū)域輸氫零的突破。
8月28日,河南省第三大液化天然氣供應(yīng)商金源氫能遞表港交所主板。招股書透露,金源氫能在氫能領(lǐng)域主要涉及燃料電池用氫的生產(chǎn)和銷售,氫源依托于合營公司金江煉化從金寧能源采購煤氣以生產(chǎn)氫氣。未來公司氫氣將通過濟(jì)源市至洛陽市的25公里管道輸送,年輸送量為100400噸,設(shè)計管內(nèi)可承受最大壓力為4.0兆帕。
4月10日,“西氫東送”輸氫管道示范工程被納入《石油天然氣“全國一張網(wǎng)”建設(shè)實施方案》。該管道規(guī)劃起點從內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市,終點位于北京市燕山石化(替換原有的煤制氫),全長400多公里,對今后我國跨區(qū)域氫氣輸送管網(wǎng)建設(shè)具有戰(zhàn)略性的示范引領(lǐng)作用。
3月26日,湖北省大冶市綠電綠氫制儲加用一體化氫能礦場綜合建設(shè)項目開工儀式舉行,項目總投資預(yù)計52億元。該項目擬配套建設(shè)多條直徑200mm、總長度約50km的輸氫管道,計劃總投資2.5億元。
3月9日,內(nèi)蒙古西部天然氣公司國內(nèi)首條摻氫長距離高壓輸氣管道工程動工,該項目總投資9.1億元,全長258km,管道設(shè)計壓力6.3Mpa,最大輸氣能力可達(dá)12億立方米/年,預(yù)計年底完工并投產(chǎn)。
輸氫管道鋼材和燃爆試驗雙突破
管道運(yùn)輸具有最高的效率,但我國高壓輸氫管道一直未形成規(guī);こ虘(yīng)用,最主要問題在于高壓輸氫管道材料存在“氫脆”損傷。在過去很長一段時期內(nèi),高鋼級輸氫材料標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)一直處于一片空白。
11月中旬,渤海裝備巨龍鋼管公司輸氫鋼管二次單爐試制成功,該爐鋼材在慢拉伸、斷裂韌度、疲勞壽命試驗指標(biāo)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,試制工作取得了預(yù)期成效。
事實上,為渤海裝備公司就與國內(nèi)知名鋼廠聯(lián)合攻關(guān),直至今年2月初完成了直徑508毫米輸氫鋼管的首次單爐試制,并于當(dāng)月申報了“氫氣儲輸管道用鋼管”國家標(biāo)準(zhǔn)立項,為我國氫氣管道建設(shè)提供了參考和依據(jù)。
除了渤海裝備巨龍鋼管公司在管道輸氫鋼材的研發(fā)方面取得新進(jìn)展,首鋼股份則是國內(nèi)率先實現(xiàn)管道輸氫鋼材量產(chǎn)應(yīng)用的企業(yè)。
今年4月,首鋼股份最新研制生產(chǎn)的高鋼級輸氫管線鋼經(jīng)用戶制管加工后成功應(yīng)用于包頭-臨河輸氣管道項目。該項目干線全長約235km,設(shè)計壓力6.3MPa,高鋼級輸氫管線鋼可滿足工程設(shè)計的10%摻氫比例要求,為我國長距離、高壓輸氫管道工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
11月中旬,唐鋼公司定制生產(chǎn)的首批1930mm超寬斷面臨氫管線鋼L245M成功下線,唐鋼公司團(tuán)隊解決了鋼材在富氫環(huán)境下易發(fā)生氫脆斷裂的問題,實現(xiàn)超寬斷面臨氫管線鋼一次軋制成功,未來這款產(chǎn)品將用于國家輸氫管道重點工程項目。
為降低氫脆的影響,進(jìn)行天然氣摻氫運(yùn)輸也是現(xiàn)實可行的方案,且技術(shù)研究進(jìn)展相比純氫管道建設(shè)更快一點。近期,封閉空間泄漏燃爆試驗則為將來管道輸氫的實際運(yùn)行提供了有益的參考數(shù)據(jù)。
11月20日,國家管網(wǎng)對外宣布,國內(nèi)首次全尺寸摻氫天然氣管道封閉空間泄漏燃爆試驗成功實施。這次實驗選用323.9毫米管徑管道,最大摻氫比例為30%,是我國最大尺度的管道摻氫天然氣燃爆試驗。該實驗的成功也填補(bǔ)了我國長輸天然氣管道摻氫燃爆驗證試驗方面的空白。
我國現(xiàn)階段天然氣摻氫利用的比例為3%,歐美部分國家天然氣摻氫運(yùn)輸最高比例已經(jīng)達(dá)到20%,足以見得該成果的意義重大。
總的來看,目前輸氫管道的建設(shè)仍在起步階段,作為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的必然舉措,其市場潛力無限。前路漫漫亦燦燦,輸氫管道將幫助我國在可再生能源制氫、氫儲能、氫化工、氫交通、氫冶金等領(lǐng)域的發(fā)展步入正軌。
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