我國(guó)管道輸氫新突破！
發(fā)布時(shí)間：
2023-11-17
我國(guó)管道輸氫新突破！
11月13日消息，由管網(wǎng)集團(tuán)組織開(kāi)展的國(guó)內(nèi)摻氫天然氣管道泄放噴射火試驗(yàn)與封閉空間泄漏燃爆試驗(yàn)日前成功實(shí)施。此次實(shí)驗(yàn)填補(bǔ)了我國(guó)長(zhǎng)輸天然氣管道摻氫泄放燃爆驗(yàn)證試驗(yàn)的空白，為實(shí)現(xiàn)天然氣長(zhǎng)輸管道摻氫輸送技術(shù)自主可控奠定了重要基礎(chǔ)。
該項(xiàng)目選用X65鋼級(jí)、323.9毫米管徑管道，放空立管高度為5米，試驗(yàn)壓力高達(dá)12兆帕，最大摻氫比例為30%，模擬的封閉空間結(jié)構(gòu)參照輸氣管道閥室建設(shè)。試驗(yàn)通過(guò)獲取全尺度噴射火熱輻射強(qiáng)度、封閉空間燃爆壓力、火焰溫度及長(zhǎng)度等參數(shù)，揭示摻氫天然氣火焰?zhèn)鞑ヅc燃爆機(jī)理，確定管道輸送最佳摻氫比例，為建立摻氫天然氣管道安全標(biāo)準(zhǔn)體系提供數(shù)據(jù)支撐。
管道輸運(yùn)是實(shí)現(xiàn)氫氣大規(guī)模、長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹匾绞健Ｍㄟ^(guò)管道輸運(yùn)氫氣又分為天然氣管道摻氫輸送和純氫管道輸送。其中，天然氣管道摻氫輸送是將氫氣與天然氣進(jìn)行不同比例混合后，利用現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)進(jìn)行輸送，可充分利用現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)施，是長(zhǎng)距離管道氫氣輸送開(kāi)發(fā)示范的主要方式；純氫管道可直接輸送高純度氫氣，且不用在末端進(jìn)行分離，也是氫氣管道輸送重要的開(kāi)發(fā)方向。
國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)以“雙碳”戰(zhàn)略為指引，聚焦純氫及摻氫管道研發(fā)及示范試點(diǎn)，積極助推氫能高質(zhì)量發(fā)展，已取得一系列階段性成果。2021年7月，國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)建設(shè)項(xiàng)目分公司發(fā)起成立“氫能輸送發(fā)展創(chuàng)新聯(lián)合體”，聚合多方力量推進(jìn)氫氣管道建設(shè)項(xiàng)目；2022年6月，其承擔(dān)設(shè)計(jì)的輸氫能力7,000噸/年的玉門油田輸氫管道工程項(xiàng)目主體工作完成實(shí)現(xiàn)全線貫通；2023年6月，國(guó)家管網(wǎng)在其位于新疆哈密的管道斷裂控制試驗(yàn)場(chǎng)，成功完成6.3兆帕管道充氫測(cè)試和9.45兆帕管道爆破測(cè)試，為國(guó)內(nèi)首次對(duì)輸氫非金屬管道進(jìn)行的高壓在線測(cè)試和純氫爆破試驗(yàn)，為大規(guī)模、低成本的遠(yuǎn)距離純氫運(yùn)輸提供有力技術(shù)支撐。
我國(guó)管道輸氫發(fā)展現(xiàn)狀
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)已有2,500公里的輸氫管道，歐洲已有1598公里的輸氫管道。我國(guó)在輸氫管道方面研究起步相對(duì)較晚，已建成輸氫管道總里程約400公里。作為氫能產(chǎn)業(yè)鏈儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)遠(yuǎn)期發(fā)展重要的技術(shù)路線，我國(guó)高度重視輸氫管道發(fā)展，從國(guó)家層面以及地方層面均出臺(tái)政策進(jìn)行支持，以中國(guó)石化、中國(guó)石油、國(guó)家管網(wǎng)、浙江大學(xué)等為代表的企業(yè)及機(jī)構(gòu)持續(xù)積極推進(jìn)管道輸氫技術(shù)研發(fā)和示范試點(diǎn)，相關(guān)項(xiàng)目處于有序推進(jìn)中。
政策支持方面，國(guó)家層面，我國(guó)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035）年》提出，積極開(kāi)展摻氫天然氣管道、純氫管道等試點(diǎn)示范；科技部2021國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃氫能與燃料電池專項(xiàng)其中一項(xiàng)為中低壓純氫與摻氫燃?xì)夤艿垒斔图捌鋺?yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，由中國(guó)石油大學(xué)（華東）牽頭承擔(dān)；科技部2022國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃2.7為純氫與天然氣摻氫長(zhǎng)輸管道輸送及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，由浙江大學(xué)牽頭開(kāi)展。
地方層面，北京、內(nèi)蒙古、上海、山東等17個(gè)省，保定、定州、烏海、佛山等31個(gè)市在出臺(tái)的氫能專項(xiàng)政策中提出積極推進(jìn)管道輸氫技術(shù)研究和試點(diǎn)示范。
其中，呂梁提出到2025年，氫能運(yùn)輸管道示范5條以上；濰坊專門設(shè)定了純氫管道建設(shè)的財(cái)政補(bǔ)貼，對(duì)總長(zhǎng)度不少于5公里的純氫管道項(xiàng)目按設(shè)備投資額30%進(jìn)行補(bǔ)貼；佛山提出，建立“制氫廠-輸氫管道-加氫母站-加氫子站”氫氣供應(yīng)模式，先行建設(shè)高明區(qū)干線輸氫管道；唐山提出，建設(shè)港口氫氣輸送管道；青島提出，成立氫氣管道工程公司，在化工園區(qū)內(nèi)開(kāi)展氫氣管道建設(shè)試點(diǎn)，為加氫母站建設(shè)專用供氫管道；張家港提出，到2030年輸氫管道建設(shè)里程達(dá)到3000公里；無(wú)錫制定了氫氣輸送管道設(shè)計(jì)的安全技術(shù)要求；金華計(jì)劃在“金華氫谷”涉氫專區(qū)實(shí)施輸氫管道規(guī)劃建設(shè)示范工程；濟(jì)寧提出，在民用領(lǐng)域?qū)嵤┕I(yè)副產(chǎn)氫管道摻氫供給民用（摻氫5%）；茂名提出，至2025年輸氫管道總里程達(dá)到50公里。
項(xiàng)目開(kāi)展方面，我國(guó)目前輸氫管道主要以天然氣摻氫管道項(xiàng)目為主，正逐步向純氫管道發(fā)展。典型項(xiàng)目包括中國(guó)石化“西氫東送”輸氫管道示范工程，該項(xiàng)目起于內(nèi)蒙古烏蘭察布，終點(diǎn)位于北京市，全長(zhǎng)400多公里；中國(guó)石油玉門油田長(zhǎng)距離純氫管道項(xiàng)目，該項(xiàng)目于2023年9月投運(yùn)實(shí)現(xiàn)未定供氫；河北定州至高碑店全長(zhǎng)145公里氫氣管道項(xiàng)目，該管道設(shè)計(jì)輸氫量10萬(wàn)噸/年。
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