今年的输氢管道建设有哪些亮点？

  项目层面，内蒙古258公里天然气掺氢输氢管道、湖北省大冶市50公里输氢管道陆续动工，“西氢东送”输氢管道示范工程被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》；技术层面，首次完成6.3Mpa管道充氢测试和9.45Mpa管道爆破测试，天然气掺氢比例逐步达到24%……

  随着氢能储运产业的加快速度进行发展，储运方式多元化已逐步显现。在长距离运输方面，管道输氢具有潜在的“霸主”气质。为解决日益膨胀的氢需求与国内资源错配存在的矛盾，输氢管道的建设尤为关键。

  目前，全球氢气储运主要方式是高压气态氢储运，这也是目前最成熟、可行性最高的氢气储运技术。

  根据输送距离分类，气氢储运可分为长管拖车运输和输氢管道运输两种方式。长管拖车以20MPa Ⅱ型碳纤维缠绕长管拖车为主，单次运氢量为550千克左右。据测算，距离输氢源点100公里的加氢站，运输成本为6.50元/千克；距离500公里时，运输成本达到16.14元/千克。管道输氢则一次性投入较大，单位运氢成本低于1.5元/千克。

  根据实现方式，管道输氢又可分为纯氢管道和天然掺氢管道。纯氢管道初始投资所需成本较高，为400~600万元/公里，天然气掺氢初始投资为350万元/公里左右。再具体划分，百万投资中，管材成本占30%，输送费占25%，临时征地水土保护占16%。作为设备来说压缩机占比最高8%左右。其次是仪表控制管理系统，电气系统大概3-5%，阀门占到2%左右。

  从实际建设情况去看，之前输氢管道基本为中国石化、中国石油投资建设运营，用于炼化企业内部氢资源供应，距离偏短。现在随着氢气价值的提升，一方面，炼化企业逐渐将自己大量富余氢气进行外供；另一方面，大型风光制氢项目都会存在“生产、需求两地不同”的供氢现状，由此长距离输氢管道的项目建设需求“陡然”上升。

  8月28日，河南省第三大液化天然气供应商金源氢能递表港交所主板。招股书透露，金源氢能在氢能领域主要涉及燃料电池用氢的生产和销售，氢源依托于合营公司金江炼化从金宁能源采购煤气以生产氢气。未来公司氢气将通过济源市至洛阳市的25公里管道输送，年输送量为100400吨，设计管内可承受最大压力为4.0兆帕。

  4月10日，“西氢东送”输氢管道示范工程被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》。该管道规划起点从内蒙古自治区乌兰察布市，终点位于北京市燕山石化（替换原有的煤制氢），全长400多公里，对今后我国跨区域氢气输送管网建设具有战略性的示范引领作用。

  3月26日，湖北省大冶市绿电绿氢制储加用一体化氢能矿场综合建设项目开工仪式举行，项目总投资预计52亿元。该项目拟配套建设多条直径200mm、总长度约50km的输氢管道，计划总投资2.5亿元。

  3月9日，内蒙古西部天然气公司国内首条掺氢长距离高压输气管道工程动工，该项目总投资9.1亿元，全长258km，管道设计压力6.3Mpa，最大输气能力可达12亿立方米/年，预计年底完工并投产。

  中国石油天然气管道工程有限公司副总经理李国辉曾公开表示：“要解决我国氢能资源市场错配问题，未来中长距离的储运需求非常大，需要用纯氢或者掺氢管道解决制氢和用氢最后一公里的问题。预测到2050年，氢能规模达到7000万吨，一半以上需要管道输送。”

  此外，有关数据预测，我国2030年长输氢管道总长度将达到3000公里，目前大概有1000公里的差额。管道输氢作为氢能产业高质量发展过程中的必然举措，百亿市场空间正在打开。

  首当其冲的是技术问题。国内氢气管道规模化建设刚刚起步，相较于已经很成熟的储氢罐、天然气输送管道等，在防氢脆、材料、密封、监测、气体杂质含量、维护等方面提出了更高的要求。尤其是对于纯氢管道的氢脆“两难”平衡问题。一方面，长距离输送对钢材提出一定的强度需求，一方面，强度越高的钢材管道，氢脆敏感性也就越高，即氢分子越容易分解成氢原子渗透入金属材料内部，造成管道开裂。

  因此，逐渐有研究将非金属材料用于长距离输氢管道建设，主要指的是柔性复合管FCP(热塑性塑料复合管）和RTP（增强塑料复合管）。柔性复合管可以制造成方便运输、连续很长的盘管以减少接头，快速铺设，且不需要做防腐处理，成为全世界塑料管竞争的热点。

  国外领先管道企业派莱福公司（PipeLife）和荷兰斯特罗姆（Strohm）公司都已经有成功应用柔性复合管到输氢管道的案例。后者还于2022年9月宣布与国电投牵手推动广东首个利用柔性复合管实现海上风电制氢输氢示范项目落地。

  国内方面，我国还未有把柔性复合管应用到输氢管道的工程案例，但开发和测试的消息不断。比如6月25日，我国首次高压力纯氢管道试验，在国家管网集团管道断裂控制试验场取得成功。完成了6.3Mpa管道充氢测试和9.45Mpa管道爆破测试，各项结果均达到预期，填补了国内同种类型的产品空白。提供输氢非金属管道试验样品的是国内两家RTP管道生产厂。

  为降低氢脆的影响，进行天然气掺氢运输也是现实可行的方案，且技术探讨研究进展相比纯氢管道建设更快一点。

  7月14日，宝鸡钢管公司成功完成国内首次全尺寸螺旋焊管长周期高压高比例掺氢试验，试验各项指标均满足有关技术要求。此次试验采用钢级L415M、直径508mm的螺旋焊管，历经100天的长周期，成功完成了高压6.3Mpa、掺氢比例达到20%的试验。

  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。该天然气掺氢管道长397km，掺氢比例已逐步达到24%，在100天的测试运行中整体运行安全稳定。

  标准方面，8月，《氢能产业标准体系建设指南（2023版）》发布。文件指出，到2025年制修订30项以上氢能国家标准和行业标准，其中就包含6条待制定的管道输氢标准。这一标准的建立将填补了当前国内尚无专用输氢管道标准的空白。

  对于氢能管道建设的三座大山，除了关键技术，即低成本、高强度的抗氢脆材料、高性能的氢能管道的设计制造技术，相关国家标准的制定外，中国工程院院士郑津洋表示，相关装备的国产化也是十分重要的一方面，大多分布在在压缩机，仪表控制管理系统、电气系统和阀门装备。

  总的来看，目前输氢管道的建设仍在起步阶段，作为氢能产业高质量发展过程中的必然举措，其市场潜力无限。前路漫漫亦灿灿，输氢管道将帮助我国在可再次生产的能源制氢、氢储能、氢化工、氢交通、氢冶金等领域的发展步入正轨。返回搜狐，查看更加多