由中國產業發展促進會氫能分會聯合30余家氫能產業龍頭企業和科研院校共同編寫的《中國氫能技術發展研究報告2024》(簡稱《報告》)近日在京發布。
《報告》著眼于我國氫能全產業鏈技術發展現狀與趨勢,圍繞氫能“制儲輸用”各關鍵環節,從技術發展現狀、不同技術路線對比、核心技術與關鍵裝備水平、國內外技術水平比較等方面進行了全面梳理,并立足全球氫能技術前沿發展方向與我國氫能產業發展實際需要,分析并提出了我國氫能全產業鏈各環節關鍵技術發展方向的科學建議。
管道輸氫具有輸氫量大、綜合成本低、安全可靠、穩定性好等優點,是實現大規模、長距離輸送氫氣的重要方式,也是實現大范圍資源調配與能源互聯互通的重要途徑。
《報告》指出,氫氣管道輸送技術包括純氫管道和天然氣摻氫管道兩種,兩種技術路線又都包括高壓和低壓兩條路線,不同技術路線之間具有較大差別,且其優缺點和應用場景不盡相同,相比之下低壓氫氣管道技術更加成熟。
在純氫管道方面,高壓力、大管徑、長距離氫氣輸送是主要發展方向。我國已實現低鋼級、小管徑輸氫管道的小規模工程應用,正逐步向大管徑、長距離、大規模輸氫轉變。
在高壓氫氣管道裝備開發方面,我國已經能夠自行設計大排量活塞氫氣壓縮機,掌握了壓縮機關鍵部件的材料選擇及結構設計技術,并形成相關技術專利,但在可靠性與穩定性方面仍有提升空間。
隨著管道與裝備材料氫環境中的性能數據的不斷積累,我國管道輸氫材料技術指標和氫氣輸送管道標準體系正在逐步完善。開發適用于高壓氫氣輸送的管道材料,尋找滿足高壓氫氣環境服役要求的焊材及焊接工藝,對管體、管體焊縫及環焊縫開展臨氫環境服役性能評價,開展大管徑、高壓力閥門等裝備研發,是現階段我國純氫管道領域的重點研究方向。
《報告》顯示,與純氫管道相比,天然氣摻氫管道因氫氣對天然氣管道材料性能影響、氫氣摻混和分離等因素,技術復雜程度高。目前,我國天然氣管道摻氫輸送及隨動摻氫技術已基本成熟,并在長輸天然氣管道摻氫工況變形、泄漏噴射火等失效后果及防護等方面積累了豐富的經驗,但仍需進一步明確下游用戶的適用范圍并開展安全性分析,同時,大流量摻混工藝與高穩定性摻混/分離裝置也有待進一步研發。
《報告》預計,2030年我國區域間運輸需求將達到270萬t/a,區域內運輸需求將達到710萬t/a。中國產業發展促進會氫能分會數據庫顯示,截至2024年9月,我國規劃建設的純氫管道總里程已超過6700km,規劃建設的天然氣摻氫管道總長度已超過450 km
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