上海近4公里输氢管道全线贯通，我国管道输氢现状与前景如何了？

近日，由上海宝冶冶金工程公司承建的宝钢无取向硅钢产品结构优化标段三项目输氢管道全线贯通并顺利投运。

 

该项目作为全球第一个完全面向新能源汽车行业的高等级无取向硅钢专业生产线，项目积极践行高质量发展理念，定位建设实现高度自动化、智能化和无人化的智慧制造样板工厂。此次投运的输氢管道起热十一路纬四路、终经五延路护厂河路，中途延伸至硅钢5期，管道长度3.97公里，设计输氢能力为5040t/a（约7200Nm3/h）。

 

作为上海市的“新基建”项目，项目整体按照零排放设计，自今年8月13日氢气管道项目开工以来，施工过程中克服高空焊接、台风天气等诸多困难，最终经过建设者89天的连续奋战，于11月10日顺利实现全线贯通，该项目的顺利建成将为我国“碳达峰、碳中和”目标的顺利实现迈出坚实的一步。

 

 

今年3月，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，文件提出要开展掺氢天然气管道、纯氢管道等试点示范。

 

随着氢能的快速发展，氢储运难题逐渐成为影响氢气成本的重要因素之一，而输氢管道便是解决储运问题的重要突破方向。

 

 

3月10日左右，宁夏宝廷新能源有限公司至宁夏沃凯珑新材料有限公司氢气输送管道正式开工建设。根据报道，该项目于去年12月签订。该条氢气输送管道全长1.2km，是宁东化工基地内建设的一条输氢管道，最大年输量为200万标方。化工园区内短距离氢气输送管道对比罐车运送，预计节省运费可达60%。

 

7月5日，甘肃省首条中长距离纯氢输送管道主线全线贯通。今年4月，该项目开工建设配套输氢管道工程。计划新建1条直径200毫米、压力2.5MPa、长5.77公里，输氢能力7000t/a（约10000Nm3/h）的输氢管道，包括一条干线以及一条支线。

 

7月19日，攀枝花市氢能示范项目发布招标公告，项目包括一条约1200米的输氢管道，管径DN80，压力＜2.5MPa，招标人为攀枝花市花城新能源有限公司，系攀枝花市政府国有资产监督管理委员会控股孙公司。

 

7月23-25日，通辽市科技局组织召开自治区科技重大专项“中低压纯氢与掺氢燃气管道输送及其应用关键技术研发”项目推进会。通辽隆圣峰规划建设示范工程-甘旗卡综合站至创业路4.7km纯氢管道进行技术交底，准备开工建设。项目管径为D323.9mm，设计压力1.6MPa，建成后能进行纯氢及掺氢输送、并对管材及设备进行科研验证。此工程由隆圣峰牵头联合9家高校科研院所及高新技术企业联合实施，团队阶段性成果已影响编制《氢气输送管道工程设计规范》和《氢气输送管道完整性管理规范》等规范。

 

10月11日，管道局承建的宁夏宁东天然气掺氢降碳示范化工程中试项目主体完工，项目包括7.4公里的输氢主管线及一个燃气管网掺氢试验平台。项目于8月5日开工建设，主要是对宁东恒瑞燃气有限公司天然气管网的天然气与宝廷新能源的副产氢进行混合、输送，为企业锅炉提供混合能源。

 

10月19日晚，东宏股份（603856）披拟募资5.85亿元，投资于年产7.4万吨高性能复合管道扩能项目、新型柔性管道研发（氢能输送）及产业化项目等。

 

图源东宏股份

 

我国在管道输氢领域的探索由来已久。因为氢气具有低密度、易燃易爆等特点，氢能的安全高效输送和储存难度较大，也导致了氢气储运环节的成本较高。机构普遍预期，仅氢气储运环节就有潜力构成一个千亿规模市场，在未来终端氢气售价中的30%将用于储运成本。

 

当前，我国氢气管道主要分布在环渤海湾、长江三角洲等区域；我国纯氢管道建设处于起步阶段，规模较小，总里程约400公里，已建项目以化工园区内应用为主。同时，我国输氢管道主要以天然气掺氢管道项目为主，且正往纯氢管道项目发展。据全球氢能不完全统计，我国输氢管道如下所示。

 

我国输氢管道 全球氢能整理

 

 

资料显示，我国输氢管道建设起步较晚，但在氢气工业管道、专用管道方面积累了较为丰富的管道设计、施工、运行和维护经验。

 

当前，我国氢能产业处于起步阶段，全产业链关键核心技术自主可控是我国氢能产业高质量发展的关键。储运环节是制约当前我国氢能发展的瓶颈之一，安全高效的输氢技术是氢能大规模商业化发展的前提。在所有的氢能输运方案中，管道运输是最经济方式，利用现有天然气管线掺氢和新建纯氢管道输氢对于氢储运的发展具有重要意义。

 

在大规模输送下，管道输氢具备明显成本优势。据国联证券测算，当输送距离为100km时，运氢成本为1.43元/kg，同等运输距离下管道输氢成本远低于高压长管拖车及低温液态输氢。

 

图 甘肃省首条中长距离输氢管道，图源中阀传媒

 

不过，中国工程院院士郑津洋表示，氢能管道运输未来主要存在三个方面的难关：

 

一是关键技术，包括低成本、高强度的抗氢脆材料、高性能的氢能管道的设计制造技术；

 

二是相关装备国产化，像大流量的压缩机，氢气计量的设备阀门、仪表等；

 

三是国家标准，氢能管道的设计、建造、运行、维护等各个方面的标准。

 

此外，有业内人士分析，管道氢成本很大程度上还受到利用率的影响。根据国内“济源-洛阳”项目各项指标测算（该项目实际管道长度25公里，总投资额1.46亿元，年输送能力10.04万吨），在满负荷运行下，该项目输送距离为100公里时，综合考虑管材折旧及维护费用的运氢成本为1.43元/kg，但当运能利用率仅为20%时，管道运氢的成本已经接近长管拖车运氢的6.5元/kg。因此，当氢气下游需求足够支撑大规模的氢能输送，通过管道运输氢气才是一种降低成本的可靠方法。

 

相关数据显示，到2030年，氢能产业将成为我国新的经济增长点和新能源战略的重要组成部分，高压氢气长输管道建设里程达到3000km。

 

全球氢能认为，氢能在我国能源绿色低碳转型中的战略定位已经确立，随着国家氢能政策的逐步实施，氢能应用场景的不断增加，利用管道进行大规模、长距离氢气输送将成为氢气储运的首选，虽然前方挑战巨大，但行业市场依然前景广阔。