技術突破與示范項目
天然氣摻氫技術在多個領域取得了突破性進展。例如,國家電力投資集團所屬北京重型燃氣輪機技術研究有限公司、國家電投湖北分公司在荊門綠動能源有限公司成功實現SGT-800燃機30%摻氫燃燒改造,這是中國在重型燃機商業(yè)機組上成功實施高比例摻氫燃燒改造試驗。此外,固陽-白云鄂博摻氫輸氣管道工程進入實施階段,提高摻氫量至20%。
提高產品質量
在紡織行業(yè)中,定型機是關鍵設備之一,其加熱方式直接影響產品質量。指出,傳統蒸汽加熱方式導致產品表面硬度不均,而天然氣加熱后產品表面較硬,蒸汽加熱后較軟。因此,定型機采用天然氣加熱,能夠更好地滿足產品表面硬度要求,從而提高產品質量。
此外,提到,通過摻入氫氣,可以減少天然氣的使用量,從而降低碳氧化物和氮氧化物的排放,同時實現更環(huán)保的燃燒效果,進一步提升產品質量穩(wěn)定性。
政策支持與技術發(fā)展
國家政策推動
我國已將天然氣摻氫技術納入《氫能產業(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年能源工作指導意見》中明確提出,要加大氫能標準供給,探索氫能與相關產業(yè)集成式發(fā)展新模式,推動氫能信息平臺建設,以及管道輸氫項目試點應用。多地也出臺了相關政策,支持氫能研究和應用,包括在工程機械、新能源汽車、航空航天等領域的探索。
政策支持與未來展望
1.?政策支持
中國高度重視氫能產業(yè)發(fā)展,出臺了一系列政策支持氫能技術的研發(fā)和應用。例如,《輕工業(yè)領域碳達峰實施方案》明確提出,鼓勵玻璃窯爐采用天然氣+電助熔的能源結構形式,并研究氫氣或摻氫燃燒技術在日用玻璃行業(yè)的前景和實踐應用。此外,國家還支持氫能基礎設施建設,如氫能管道、加氫站等,為氫能的廣泛應用提供保障。
2.?未來展望
隨著氫能技術的不斷進步和成本的降低,天然氣摻氫技術將在玻璃行業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。未來,氫氣有望成為玻璃熔窯的主要燃料,甚至實現氫氣熔煉。例如,肖特集團已成功實現氫能熔煉光學玻璃,為綠色氫能的工業(yè)應用提供了范例。此外,隨著氫能產業(yè)鏈的完善,氫氣的生產、儲運、加注和應用將更加和安全,推動玻璃行業(yè)向綠色、、可持續(xù)的方向發(fā)展。
根據多份證據顯示,天然氣摻氫技術能夠顯著降低天然氣的使用量。例如,提到,摻氫15%-20%可以減少天然氣20%-30%的使用量。假設某企業(yè)天然氣成本為3.5元/方,每小時用氣量為600方,摻氫15%-20%后,每小時可節(jié)約300元,一年按300天計算,年節(jié)約能源成本可達216萬元。這表明,天然氣摻氫技術在實際應用中具有顯著的節(jié)能效果。也指出,摻氫20%時,天然氣熱水器的碳減排達7%,且CO排放濃度急劇下降。這進一步驗證了摻氫天然氣在降低天然氣消耗和減少碳排放方面的有效性
醇水制氫設備的優(yōu)勢
安全可靠
醇水制氫設備采用微電腦控制,設定程序后自動運行,并配備了多重聯鎖保護裝置和報警裝置,運行數據同步保存,出現故障時自動報警并停止運行。這種設計在一定程度上提高了設備的安全性,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準,燃燒無煙無味,燃燒產物主要是水,可循環(huán)使用。此外,醇氫燃料的燃燒熱值高,原料價格低、易獲得,生產運行成本可降低20~30%。
操作簡便
醇水制氫設備為可移動式設備,體積小,造型美,智能操作,方便運輸,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性。
降低碳排放,助力“雙碳”目標
天然氣摻氫技術在工業(yè)、交通、建筑等領域廣泛應用,能夠有效減少碳排放。例如,在工業(yè)領域,摻氫天然氣可用于工業(yè)鍋爐、熱處理等過程,替代部分傳統化石燃料,減少污染物排放;在交通領域,摻氫天然氣可提高天然氣內燃機的熱效率,降低車輛尾氣中的甲烷排放量。此外,摻氫比例為10%和20%時,可實現天然氣碳減排3.5%和7.6%(等熱值計量)。
保障燃氣供應安全
天然氣摻氫技術不僅能夠提高氫氣的利用率,還能在一定程度上緩解天然氣供應壓力。例如,在天然氣消費缺口較大的地區(qū),低比例摻燒終端應用可以有效緩解天然氣供應壓力。同時,天然氣摻氫技術還可以作為應急儲備能源或大型儲運基地,通過液化/壓縮槽車運輸,使氫的使用更加便捷靈活。
降低能耗
天然氣摻氫技術在紡織廠中的應用,不僅提高了能源利用效率,還顯著降低了能耗。例如,提到,君霖紡織通過將定型機從天然氣加熱改為間接蒸汽加熱,每年可減少天然氣使用量約50萬立方米,減少溫室氣體排放約900噸,節(jié)約生產成本約200萬元。
也指出,撫順石化公司通過優(yōu)化氫氣提純吸附時間,提高了氫氣收率,平均每天節(jié)省天然氣約18噸,月創(chuàng)效100余萬元。這表明,摻氫技術不僅提高了能源利用效率,還帶來了顯著的經濟效益。
低成本的氫氣輸送
天然氣摻氫技術利用現有的天然氣管網系統,將氫氣與天然氣混合后輸送至終端用戶,避免了新建氫氣管道的高昂成本。這種“以氣載氫”的方式不僅降低了運輸成本,還提高了氫氣的利用效率。例如,天然氣摻氫的經濟距離大于200千米,輸送成本為0.3~0.8元/(千克,百千米),遠低于長管拖車和液氫罐車。
大規(guī)模儲能與可再生能源消納
天然氣摻氫技術可以作為大規(guī)模儲能的載體,幫助實現可再生能源的消納。通過摻氫天然氣,可以將間歇性可再生能源(如風電、光伏)制取的氫氣儲存并輸送到終端,從而實現能源的時空平衡。例如,國家能源局發(fā)布的《2025年能源工作指導意見》中明確提出,要探索氫能與相關產業(yè)集成式發(fā)展新模式,推動氫能信息平臺建設,以及管道輸氫項目試點應用。