中国石油:现有天然气管道长距离输送氢气技术获得突破
- 作者： 小象 发布时间：2024-01-14 06:20:21
- 摘要
管道运输，即在制氢工厂与氢气站、用氢单位等之间建设管道，氢气以气态形式进行运输。管道运输是实现氢气大规模、长距离、低成本运输的重要方式。不过，氢气管道的成本依然是制约管道运输的重要因素。利用现有天然气管道掺氢运输，或者改造天然气管道以解决管道建设高成本等，是近年来氢气管道运输的研究热点。而建设专用纯氢气运输管道，则是输氢管道建设的“终极形态”。
管道运输'>运输，即在制氢工厂与氢气站、用氢单位等之间建设管道，氢气以气态形式进行运输'>运输。管道运输'>运输是实现氢气大规模、长距离、低成本运输'>运输的重要方式。不过，氢气管道的成本依然是制约管道运输'>运输的重要因素。利用现有天然气管道掺氢运输'>运输，或者改造天然气管道以解决管道建设高成本等，是近年来氢气管道运输'>运输的研究热点。而建设专用纯氢气运输'>运输管道，则是输氢管道建设的“终极形态”。
但管道输氢的初始投资大，建设成本高，其成本主要在于特殊的管道材质及工程开支。长距离运输'>运输的氢气管道一般比天然气管道贵3-5倍。
氢气的管道运输'>运输，是指在制氢工厂与氢气站、用氢单位等之间建设一定的管道，氢气以气态形式进行运输'>运输的方式。根据输送距离，管道输氢分为长距离管道和短距离管道，前者主要用于制氢工厂与氢气站之间的长距离运输'>运输，输氢压力较高、管道直径较大。后者主要用于氢气站与各个用户之间的氢气配送，输氢压力较低，管道直径较小。
（4）管道材料情况：氢气运输'>运输管道与天然气运输'>运输管道均采用碳钢材料，但根据氢气专用规范ASMEB31.12，内陆的氢气运输'>运输管道与天然气运输'>运输管道相比，有更多的技术限制，主要原因是氢气会降低材料的延展性与韧性、增加材料的疲劳度。由于化学性质不同，氢还会使得材料产生“氢脆”现象，在钢材中造成裂纹，加速管道的降解，根据这些特性，目前有以下的一些解决方法：（a）定期监控管道完整性，比如在线检查与例行的管道清理；（b）使用氢屏障涂层保护管道；（c）降低管道运输'>运输压力，保证运输'>运输的安全阈值；（d）最大限度降低管道压力的波动。
未来，随着用氢需求量的增加，长管拖车这种运输'>运输方式无法满足客户需求。而管道作为规模化氢气输送重要方式，具有运输'>运输体量大、距离远、能耗损失低、经济高效等多重优势。以管道运能利用率60%为参考，将管道运输'>运输与长管拖车、液罐槽车运输'>运输成本进行对比，结果参见下图。可以看出，在未来长距离、大规模的氢气运输'>运输中，管道输氢成本低廉，经济高效，有望成为最优的运输'>运输模式。
二氧化碳管道运输'>运输在运输'>运输规模、成本和社会效益方面具有明显优势,是实现陆上大规模、长距离、低成本运输'>运输的首选。但是,目前我国二氧化碳管道运输'>运输尚在起步阶段,现有少量短距离、小规模、低压力气相二氧化碳输送管道,运输'>运输方式仍以低温储罐公路运输'>运输为主。根据北京理工大学发布的《我国CCUS运输'>运输管网布局规划与展望》报告,要实现碳中和目标,全国需建设总里程超过万千米的二氧化碳运输'>运输管道。该管道的投运将为我国大规模二氧化碳管道输送起到示范引领作用。
二氧化碳管道运输'>运输在运输'>运输规模、成本和社会效益方面具有明显优势，是实现陆上大规模、长距离、低成本运输'>运输的首选。但是，目前我国二氧化碳管道运输'>运输尚在起步阶段，现有少量短距离、小规模、低压力气相二氧化碳输送管道，运输'>运输方式仍以低温储罐公路运输'>运输为主。
因此，长期来看，一旦突破了管道运输'>运输的技术瓶颈，纯氢管道就可实现大规模、长距离、低成本的运氢，就能将西部廉价的氢运输'>运输至东部应用，这也是氢能大规模放量下需突破的瓶颈环节。
在油气运输'>运输上，管道运输'>运输有其独特的优势，首先在于它的平稳、不间断输送，对于现代化大生产来说，油田不停地生产，管道可以做到不停地运输'>运输，炼油化工工业可以不停地生产成品，满足国民经济需要;二是实现了安全运输'>运输，对于油气来说，汽车、火车运输'>运输均有很大的危险，而管道在地下密闭输送，具有极高的安全性;三是保质，管道在密闭状态下运输'>运输，油品不挥发，质量不受影响;四是经济，管道运输'>运输损耗少、运费低、占地少、污染低。
4月16日，中国石油对外发布消息，用现有天然气管道长距离输送氢气的技术获得了突破。这为我国后面实现大规模、低成本的远距离氢能运输'>运输提供技术支撑。{相关阅读：中国石油：现有天然气管道长距离输送氢气技术获得突破}
