技術(shù)突破與示范項(xiàng)目
天然氣摻氫技術(shù)在多個領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。例如,國家電力投資集團(tuán)所屬北京重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)研究有限公司、國家電投湖北分公司在荊門綠動能源有限公司成功實(shí)現(xiàn)SGT-800燃機(jī)30%摻氫燃燒改造,這是中國在重型燃機(jī)商業(yè)機(jī)組上成功實(shí)施高比例摻氫燃燒改造試驗(yàn)。此外,固陽-白云鄂博摻氫輸氣管道工程進(jìn)入實(shí)施階段,提高摻氫量至20%。
政策支持與技術(shù)發(fā)展
國家政策推動
我國已將天然氣摻氫技術(shù)納入《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021~2035年)》。此外,國家能源局發(fā)布的《2025年能源工作指導(dǎo)意見》中明確提出,要加大氫能標(biāo)準(zhǔn)供給,探索氫能與相關(guān)產(chǎn)業(yè)集成式發(fā)展新模式,推動氫能信息平臺建設(shè),以及管道輸氫項(xiàng)目試點(diǎn)應(yīng)用。多地也出臺了相關(guān)政策,支持氫能研究和應(yīng)用,包括在工程機(jī)械、新能源汽車、航空航天等領(lǐng)域的探索。
環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展
天然氣摻氫技術(shù)在紡織行業(yè)中的應(yīng)用,有助于減少污染物排放,符合綠色低碳的發(fā)展趨勢。和指出,通過將紡織廢水轉(zhuǎn)化為氫氣,并與天然氣混合使用,可以降低污染物排放率,減少二氧化碳排放。此外,提到,天然氣摻氫混合不僅能夠拓展氫能應(yīng)用場景,還能改善終端設(shè)備的燃燒性能,減少二氧化碳、氮氧化物等排放,實(shí)現(xiàn)綠色低碳目標(biāo)。
醇水制氫技術(shù)是一種將醇類物質(zhì)與水混合制氫的創(chuàng)新方法,其優(yōu)勢在于原料成本低、制氫、環(huán)保性強(qiáng)。結(jié)合天然氣摻氫技術(shù),醇水制氫設(shè)備可以進(jìn)一步提升節(jié)能效益。例如,河南氫億環(huán)保設(shè)備有限公司開發(fā)的醇水制氫設(shè)備,以甲醇和水為原料,產(chǎn)生的醇水混合燃料氣體發(fā)熱量大幅提高(100MJ/kg),在使用過程中原料成本大幅度降低。這表明,醇水制氫設(shè)備在節(jié)能方面具有顯著優(yōu)勢。
醇水制氫設(shè)備的優(yōu)勢
安全可靠
醇水制氫設(shè)備采用微電腦控制,設(shè)定程序后自動運(yùn)行,并配備了多重聯(lián)鎖保護(hù)裝置和報(bào)警裝置,運(yùn)行數(shù)據(jù)同步保存,出現(xiàn)故障時自動報(bào)警并停止運(yùn)行。這種設(shè)計(jì)在一定程度上提高了設(shè)備的安全性,尤其是在高溫高壓環(huán)境下。
環(huán)保節(jié)能
醇水制氫燃燒后無硫化物排放,氮氧化物大大低于國家低排放標(biāo)準(zhǔn),燃燒無煙無味,燃燒產(chǎn)物主要是水,可循環(huán)使用。此外,醇?xì)淙剂系娜紵裏嶂蹈?,原料價格低、易獲得,生產(chǎn)運(yùn)行成本可降低20~30%。
操作簡便
醇水制氫設(shè)備為可移動式設(shè)備,體積小,造型美,智能操作,方便運(yùn)輸,不受場地和區(qū)域的制約。這種靈活性使其在工業(yè)爐窯等場景中具有較高的適應(yīng)性。
降低燃料成本,增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)可行性
1.燃料成本顯著優(yōu)化
當(dāng)氫氣成本低于天然氣時(如規(guī)?;G氫成本降至 20 元 /kg 以下),摻氫比例越高,燃料成本降幅越大。例如:
摻氫 20% 可使工業(yè)燃料成本降低 15%-20%(按當(dāng)前天然氣價格 3 元 /m3、氫氣價格 25 元 /kg 計(jì)算,混合氣體成本約 2.7 元 /m3)。
案例:某化工企業(yè)年消耗天然氣 1000 萬立方米,摻氫 15% 后年節(jié)約燃料成本超 300 萬元。
2.設(shè)備改造成本低,過渡性優(yōu)勢
現(xiàn)有工業(yè)燃燒設(shè)備(如窯爐、鍋爐)在摻氫比例≤20% 時,通常只需進(jìn)行局部改造(如燃燒器噴嘴、控制系統(tǒng)),成本僅為新建氫能設(shè)備的 10%-20%。
相比完全替換為純氫燃燒系統(tǒng)(需耐高溫材料、防氫脆處理等),摻氫方案可保留 80% 以上的現(xiàn)有資產(chǎn),適合工業(yè)領(lǐng)域漸進(jìn)式轉(zhuǎn)型。