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              新聞中心

              從民用到發電——兩個變化推動天然氣摻氫商業化

              俄烏戰爭后,能源安全的警鐘再次敲響,如何解決化石能源對外依賴問題,成為歐洲國家乃至全球范圍內的燃眉之急。能源安全疊加全球氣候治理目標,天然氣摻氫作為化石能源過渡方案,再次成為能源領域的熱點。

              、天然氣摻氫應用探索已有20年歷史

              天然氣摻氫相關應用技術在2000年之后開始被深入研究,全球范圍內出現了數十個示范項目。而研究項目中包括通過天然氣配送網絡摻氫為家庭和企業供熱可行性、測試天然氣網絡摻氫比例對天然氣輸配關鍵設備、材料、終端設備和電器的影響、摻氫天然氣地下儲存的技術和監測要求等。自2013年以來,全球天然氣摻氫的規模增長了7倍,2020年天然氣管道摻氫規模達到了約3500噸。

              在實際應用中,天然氣摻氫的討論與項目集中在天然氣管網摻氫中,用以解決氫氣運輸成本高的問題。在下游應用中,國內積極探索了HCNG汽車、摻氫天然氣發電、天然氣摻氫內燃機、民用摻氫天然氣等應用,其中又以“氫進萬家”為代表的民用天然氣摻氫最受關注,如國電投天然氣摻氫項目、山東和佛山“氫進萬家”項目。

              總體而言,此前國內天然氣摻氫項目更多在討論運輸環節,在應用層面曾更多討論民用領域。由于管道運輸和民用領域對于安全問題敏感,項目的實驗驗證周期長,因此天然氣摻氫一直處于示范的階段,而且規模有限,商業化進程推進緩慢。

              、天然氣摻氫持續探索商業化:從運輸走向應用,從民用走向工業!

              隨著天然氣管道摻氫運輸逐漸受到認可,從2021年底、2022年初開始,國內天然氣摻氫項目的熱點發生了兩個重點變化:從運輸環節向應用環節發展,從民用領域向工業領域發展。如圖表1所示,2021年底,國內天然氣摻氫燃燒發電項目開始集中出現。

              從運輸向應用的轉變,有利于更快地形成商業化項目,推進能源終端應用減碳;對比民用領域,工業領域的安全管理更加規范,更容易推行。曾有地方政府官員向氫云鏈表示,氫應用項目目前更合適在工業領域應用,一般的地方政府難以承擔民用項目的風險。

              歐洲走在了摻氫天然氣發電應用的前列。目前歐洲已經提出了“可再生能源制氫-天然氣基礎設施跨季節儲氫-摻氫天然氣燃燒發電”的整體能源方案,用以應對大規??稍偕茉窗l電的發展,實現可再生能源的季節性存儲和應用。國內對于氫儲能的討論尚處于早期階段,但摻氫天然氣發電項目的啟動,補齊了可再生能源跨季節應用的技術要素,有利于推動可再生能源的發展,解決電廠企業的碳排放問題,也有利于擴大氫能的應用規模。

              圖表1 近期天然氣摻氫項目

              來源:氫云鏈數據庫

              、天然氣摻氫燃燒發電案例

              1、荊門綠動電廠摻氫項目

              2021年12月23日,國家電投荊門綠動電廠在運燃機,成功實現15%摻氫燃燒改造和運行,機組具備了純天然氣和天然氣摻氫兩種運行模式的兼容能力。12月26日,改造后的機組接受電網調度,正式投入運行,整體方案可行性得到驗證,這標志著國內已掌握一套完整的燃氣輪機電站摻氫改造工程設計方案。

              2、浙江石化燃氣-蒸汽聯合循環電站項目

              2022年3月,水發派思燃氣參與建設的浙江石化燃氣-蒸汽聯合循環電站項目三臺西門子SGT5-2000E機組,先后點火成功。水發派思燃氣為電站供應調壓站設備,此項目為世界首套天然氣與氫氣、一氧化碳混合介質調壓站。

              3、惠州中國首座摻氫燃燒電廠

              2021年12月,通用電氣(簡稱GE)宣布,廣東省能源集團旗下的惠州大亞灣石化區綜合能源站正式向GE及哈電集團訂購含兩臺9HA.01重型燃氣輪機的聯合循環機組。

              3月29日,由中國能建廣東院設計、廣東火電承建的國內首個兼具氫能利用的一體化綜合能源示范基地項目惠州大亞灣石化區綜合能源站項目進行了第一方混凝土澆筑,標志著項目正式開工。項目規劃建設4×600兆瓦級燃氣-蒸汽聯合循環熱電冷聯產機組,本期建設2×600兆瓦9H型燃氣-蒸汽聯合循環熱電冷聯產機組,相關機組由哈電通用燃氣輪機(秦皇島)有限公司生產。項目投產后,兩臺燃機將采用10%(按體積計算)的氫氣摻混比例與天然氣混合燃燒。


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