欢迎您访问 完美体育·(中国)官方网站

公司简介 联系我们 网站地图

欢迎来电咨询

1563996546

新闻资讯

全国服务热线

1563996546

技术过硬,据实报价

新闻动态

当前位置: 主页 > 新闻资讯 > 新闻动态

管道输氢技术经济可行性分析:有望提速完美体育

2024-04-26 19:23 已有人浏览 小编

  随着氢能产业的快速发展,日益膨胀的用氢需求与国内资源错配的矛盾逐渐凸显,如何将制取的氢气进行大规模、远距离输送成为了产业的任督二脉”,因此寻求与发展大规模运氢技术是必须且一定的。

  长远来看,虽然目前储运方式多元化已逐步显现,但实际上不论是更高压力的气态储运氢,还是液氢、固态储氢、有机液态储氢等,由于其载体容器体积的固定性,单次储运氢能力存在一定的上限。因此,利用输氢管道进行氢气输送,则被认为是运氢环节的最终目标。

  管道输氢,顾名思义就是利用输氢管道对制取的氢气向外进行输送的技术,目前主要分为纯氢管道与掺氢管道两类——

管道输氢技术经济可行性分析:有望提速完美体育官网

  纯氢管道:上游制取的氢气经增压站压缩机加压后送入输氢管道进行长距离输送,在输送至用氢地的氢气储配站后可调节压力引入加氢站进而进行终端氢加注应用,或直接输送至用氢终端进行应用。

  掺氢管道:上游制取的氢气经过压缩装置进行调压,调压后的氢气与稳压后的天然气依据天然气输送量的随动注入掺混装置中混合,掺混稳定后的混合气利用天然气管道及配套设施输送至终端应用。

  实际上,管道输氢在我国已应用十分广泛,但其主要以短距离自用为主,并无法满足向外大规模、远距离输送的要求,因此新建长距离输氢管道成为当下的一大要事。

  据势银氢链不完全统计,目前我国已建成纯氢管道7条共计151.64km,掺氢管道4条共计508.5km,在建输氢管道(纯氢+掺氢)超2000km。

  大体来看,由于氢的物理性质极易发生渗透泄漏,因此管道输氢过程的泄漏与燃爆、氢气与管材的相容性等安全问题是管道输氢的主要技术难点。

  管道输氢过程的泄漏与燃爆:由于氢气的分子直径小,密度小,因此输氢管道间连接以及管道与阀件间连接密封均有着较高要求。同时对于管道输氢的氢泄漏扩散规律、管道输氢的安全监测、风险管控方面的技术问题,也是发展管道输氢产业过程中需要重点关注方向。

  氢气与管材的相容性:由于氢气纯度、压力、管材组分、服役条件、管输设备掺氢适应性等条件的影响,输氢管道将面临着相对复杂的工况,若氢气与管材的相容性不佳将影响管材的抗氢致损伤能力完美体育网站,从而导致发生泄漏等安全事故,因此研究管道用材料的抗氢致损伤能力对于纯氢或掺氢燃气的安全输送具有十分重要的意义。

  新建管道与后期维护的高昂成本一直以来是管道输氢技术发展路上的“拦路虎”,且根据势银(TrendBank)纯氢管道输氢成本测算模型显示,其输氢成本随运距增大而明显升高,整体呈现线性关系;且随着管道利用率水平的下降,运输成本显著升高且增速加快。

  据模型显示,在100 % 管道利用率情况下,随着管道运输距离的增加,50-600 km 的范围内,管道输氢成本由 0.80 元/kg 增至 3.03 元/kg;百公里输氢成本则由 1.60 元/kg 降至 0.50 元/kg;各项细化成本中,随着运输距离的增大,管道折旧费所占比重增大并逐渐占比最高,600 km 时,其成本占比达62.5 %。

  这是由于在不同利用率下的氢气运能不同,随着利用率的下降,输气量减少的同时,管道其余成本并未改变,因此导致管道的单位输气成本增高。因此,提高输氢管道的利用率能显著降低管道输氢成本。

  而对比于纯氢管道,天然气掺氢管道在经过一定比例的掺混运输后,后端基本不会进行分离提纯,而是直接燃烧进行能量产出,其理想的终端应用主要是掺氢内燃机、掺氢燃气轮机或成为家用燃气等。

  但实际,在50-1000 km 范围内,新建掺氢管道(掺氢20%)输氢输氢成本由 0.40 元/kg 增至 5.70 元/kg;而其每百公里的掺氢管道运输成本约为 0.57-0.80 元 /kg。

  在与纯氢管道的输氢成本对比中发现:300 km 以内,掺氢管道输氢的单位运输成本低于纯氢管道运输,且百公里输氢成本明显低于纯氢管道;而超过 300 km 以上的运距时,掺氢管道输氢的经济性优势不再明显,主要原因在于纯氢管道的输氢量占据规模优势,随着输氢量的提高,天然气管道前期的投资成本优势逐渐减弱。

  因此从某种意义上来说完美体育,纯氢管道建设与天然气掺氢管道建设并不存在绝对的替代或过渡关系,反而可依据实际应用场景选择合适的建设方式,实现更大的经济性效益。

  首先从标准来看,随着中国石油天然气管道局有限公司第三工程分公司提出并联合行业企业牵头起草的《氢气管道工程施工技术规范》(T/CSPSTC 112—2023)发布,给出了氢气管道工程施工的总体要求,规定了施工准备、材料及设备、线路施工、站场工艺管道施工、健康、安全与环保措施、工程交工的要求,我国正式打破了管道输氢技术无标可依的状况。

  2024年以来,国内首个氢气储输管道用钢管国家标准-《氢气储输管道用钢管》通过立项批复;而《2024年能源行业标准计划立项指南》、《关于征集2024年第一批氢能行业团体标准的通知》 等文件也多次涉及包含管道输氢在内的氢能储运标准的完善。管道输氢产业已逐步走出原有的“尴尬期”。

  其次,从行业动态来看,第一季度管道输氢也有多个新动态(依据公开信息整理,若有遗漏,请留言补充指正)——

  中石化新星(内蒙古)西氢东送新能源有限公司发布了内蒙古乌兰察布至京津冀地区氢气输送管道示范工程环境影响评价工程相关招标公告

  。招标信息指出,该输氢管道示完美体育网站 完美体育官方网址范工程途经内蒙古自治区、山西省、河北省、北京市和天津市等5个省级行政区,管道全长约1145km,管径为DN457、DN610,管道近期设计输量为10 万吨/年(合126840m³ /h),远期规划输量为 50 万吨/年(合 634200m³/h)。

  明阳集团、北奔重汽,以及华电内蒙古能源有限公司联合成立的氢能储运工程研究中心近日在内蒙古自治区包头市正式揭牌

  。揭牌仪式上,明阳集团与北奔重汽、华电氢能分别签订《关于氢能储运装备研制与应用合作完美体育网站 完美体育官方网址协议》《纯氢输送管道合作协议》。

  。该实验平台集测试、应用、生产功能于一体,标志着我国天然气掺氢输送管道及综合利用,以及“氢进万家”进入全新发展阶段,为我国利用现有城镇燃气管道掺氢提供了可推广、可复制模式。

  ,根据协议,中国石油管道局为海泰新能康保——曹妃甸氢气长输管道项目建设提供全流程的咨询设计服务与技术支持,推动氢气长输管道的快速建设。

  此外,唐山海泰新能科技股份有限公司还与四川蜀道装备科技股份有限公司、四川蜀道清洁能源集团有限公司签署项目合作协议,并与北京能源国际控股有限公司达成重要共识,均提到要共同推进输氢管道的投资、建设。

  中国石油工程建设有限公司(CPECC)华北分公司成功中标内蒙古西部天然气固阳-白云鄂博输气管道工程勘察设计项目

  。据了解,该项目总投资为 49435.56万元,该输气管道总体方向自南向北,途经包头市的固阳县、达茂旗、白云鄂博矿区,终点为巴润工业园末站,线mm。

与管道输氢技术经济可行性分析:有望提速完美体育相关的其他内容