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4月10日,中石化宣布,“西氫東輸送”氫輸送管道示范項目已納入《石油天然氣“國家網絡”建設實施計劃》,標志著我國氫氣長途輸送管道進入新發展階段。“西氫東輸送”起于內蒙古自治區烏蘭察布市,終點位于北京,管道全長400多公里。是中國第一條跨省、大規模、長距離的純氫輸送管道。
“西氫東送”管道規劃通過內蒙古、河北、北京等3個省(市)9個縣區。管道一期運力10萬噸/年,預留50萬噸/年的長期提升潛力。同時,沿線多個地方將預留端口,方便接入潛在氫源。管道建成后,將用于替代京津冀地區現有的化石能源制氫和交通用氫,大力緩解我國綠氫供需不匹配問題,在我國跨區域氫氣輸送管網建設中發揮戰略示范引領作用,助力我國能源轉型升級。
綠氫是指通過風能、光能等可再生能源生產的氫氣,被認為是最具發展潛力的清潔能源之一。內蒙古風景資源豐富,綠氫發展具有獨特的優勢。然而,如何將內蒙古乃至中國西部的綠氫運輸到東部市場需求旺盛的地區,一直是制約綠氫產業發展的瓶頸。目前,長管拖車仍是我國長距離氫氣運輸的主流方式,但成本高、效率低也是終端氫氣成本高的主要原因之一,極大地制約了產業鏈的發展。氫氣輸送管道可實現大規模、長距離氫氣輸送,兼顧經濟性。中石化在內蒙古布局了鄂爾多斯風景一體化綠氫示范項目,并計劃在烏蘭察布市建設大型綠電制綠氫項目。通過建立風景發電-綠電制氫-氫氣管道輸送-煉化交通用氫一體化氫產業發展模式,實現了氫能產業體系、儲存、輸送、利用全產業鏈的示范布局。
風力和光伏發電具有間歇性、波動性和隨機性的特點。由于電網建設和消費機制的滯后,出現了“棄風棄光”。氫儲能可以彌補其他儲能形式的不足,將大量棄風棄光轉化為氫儲能。隨著“西氫東送”管道的建設和投產,周邊發電企業可以利用棄風棄光發電制氫,通過管道輸送,形成源網負荷儲氫的重要組成部分。
研究表明,在高壓氣態輸送過程中,氫會逐漸侵入和滲透鋼材,導致鋼材機械性能下降、氫裂紋等氫脆現象。由于介質流動和爆炸特性的不同,管道輸氫和油氣管道在工藝設計和安全控制方面存在明顯差異。中國石化研究小組開展了氫能管道輸送技術的系統研發。通過對管道的系統試驗和應用研究,掌握了氫環境下不同鋼級管道和焊接接頭性能的綜合評價和應用技術,初步形成了氫氣長輸管道增壓輸送、安全排放、管道評價、焊接安裝、安全防護等核心技術體系。同時,中石化完成了企業標準《氫氣輸送管道工程技術規范》的編制,填補了國內標準在該領域的空白。該規范涵蓋了輸氫管道工程的設計、施工和生產,為烏蘭察布輸氫管道工程的實施奠定了基礎。
據了解,目前全球氫氣輸送管道總里程已超過5000公里,其中美國氫氣輸送管道已超過2500公里,我國氫氣輸送管道建設仍處于起步階段。中石化已建成金陵揚子氫氣管道、巴陵長嶺氫氣輸送管道工程、濟源洛陽氫氣管道工程,最長運行時間約16年。
據悉,“西氫東送”輸氫管道示范工程在路由選址、技術研究、工程建設方案等方面取得了積極進展,基本完成了可行性研究報告的編制,加快了項目工作。
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