英國(guó)積極推動(dòng)天然氣摻氫下半年將啟動(dòng)本土首個(gè)天然氣發(fā)電站摻氫調(diào)峰試點(diǎn)項(xiàng)目

英國(guó)首個(gè)天然氣發(fā)電站摻氫調(diào)峰試點(diǎn)項(xiàng)目將按計(jì)劃于今年下半年啟動(dòng)。

自去年上半年英國(guó)作出“2023年將一定比例氫氣混合到天然氣網(wǎng)絡(luò)”的決定以來，該國(guó)推動(dòng)天然氣摻氫的熱情日益高漲。盡管氫氣與天然氣混合燃燒發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性有待進(jìn)一步評(píng)估，但英國(guó)整體對(duì)低碳混合氣前景持樂觀態(tài)度。

須盡快確定摻氫率

“英國(guó)政府應(yīng)該盡快對(duì)天然氣摻氫率做出批復(fù)，越快確定摻氫率，才能更快刺激摻氫技術(shù)和相關(guān)試點(diǎn)項(xiàng)目商業(yè)落地。”英國(guó)政府低碳天然氣顧問、專用化學(xué)品公司莊信萬豐催化劑技術(shù)首席執(zhí)行官簡(jiǎn)·圖古德說。

氫能是幫助英國(guó)實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)的關(guān)鍵解決方案之一，隨著能源安全、氣候變化等問題日益尖銳，全球?qū)渖鷳B(tài)系統(tǒng)需求正迅速跨越工業(yè)、運(yùn)輸和電力部門。水泥、鋼鐵、玻璃等能源密集型行業(yè)特別適合轉(zhuǎn)用氫能，而且氫還可以為商用飛機(jī)、船舶、重型貨車和救護(hù)車等大型車輛提供動(dòng)力，這些大型車輛如果使用電力充電時(shí)間將十分漫長(zhǎng)。

圖古德去年7月被英國(guó)商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部任命為英國(guó)首個(gè)“氫能冠軍”，這一角色相當(dāng)于政府獨(dú)立專家顧問，職責(zé)是與行業(yè)利益相關(guān)者和投資者接觸，以確定氫項(xiàng)目投資障礙和利好影響，并就如何加速氫經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型向英政府建言獻(xiàn)策。

英國(guó)商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部部長(zhǎng)夸西·夸滕表示：“圖古德的工作是確保氫能行業(yè)和政府部署協(xié)調(diào)一致，從而加快氫能生產(chǎn)，保障英國(guó)能源安全并創(chuàng)造更多就業(yè)機(jī)會(huì)。”

英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》指出，英國(guó)對(duì)天然氣的依賴性頗高，英國(guó)83%的家庭和20多萬家企業(yè)都離不開天然氣。在此背景下，與氫氣混合的天然氣將成為一個(gè)高效的低碳解決方案。

英國(guó)政府將在今年內(nèi)決定是否將高達(dá)20%的氫氣混合到天然氣系統(tǒng)中，以降低天然氣鍋爐的碳排放量，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)2050年凈零排放目標(biāo)。天然氣鍋爐碳排放量約占英國(guó)溫室氣體排放總量的1/5。

“所有新燃?xì)忮仩t都應(yīng)該為摻氫做好準(zhǔn)備。”圖古德說，“最早2026年就需要使用混合天然氣，不管是可再生能源電解水制得的綠氫，還是化石燃料配合CCS(碳捕集與封存)技術(shù)制得的藍(lán)氫，都可以混合到英國(guó)天然氣管網(wǎng)中。”

摻氫調(diào)峰試點(diǎn)即將開始

英國(guó)最大的天然氣供應(yīng)商森特理克集團(tuán)日前表示，今年下半年將按計(jì)劃啟動(dòng)旗下天然氣發(fā)電站摻氫試點(diǎn)項(xiàng)目，這有望成為英國(guó)首個(gè)摻氫調(diào)峰項(xiàng)目。

據(jù)悉，森特理克位于英國(guó)林肯郡的天然氣發(fā)電站發(fā)電裝機(jī)容量為49兆瓦，主要滿足用電高峰期或可再生能源發(fā)電量較低時(shí)的電力需求，通常每日運(yùn)行不到3小時(shí)。摻氫試點(diǎn)項(xiàng)目旨在測(cè)試在發(fā)電站使用天然氣和氫氣混合燃料的實(shí)用性，目的是降低整體碳排放強(qiáng)度。

該摻氫試點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施周期為12個(gè)月，預(yù)計(jì)今年三季度啟動(dòng)初期，天然氣摻氫率僅為3%，項(xiàng)目開展后將逐步提高到20%，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)100%使用氫氣。

與此同時(shí)，英國(guó)能源網(wǎng)絡(luò)協(xié)會(huì)的天然氣網(wǎng)絡(luò)摻氫計(jì)劃也將于今年啟動(dòng)，將在今年冬季，在全英范圍內(nèi)供應(yīng)摻氫率20%的天然氣，旨在為英國(guó)天然氣發(fā)電站使用更清潔的混合天然氣奠定基礎(chǔ)。該協(xié)會(huì)估計(jì)，20%摻氫率每年將減少大約600萬噸二氧化碳排放量。

英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司氫氣項(xiàng)目主管安托尼·格林強(qiáng)調(diào)，為實(shí)現(xiàn)更高摻氫率，英國(guó)應(yīng)盡快啟動(dòng)能源基礎(chǔ)設(shè)施改造。

眼下，英國(guó)健康與安全執(zhí)行局正在評(píng)估家庭、商業(yè)和工業(yè)環(huán)境中使用氫能的安全性。

成本和安全是挑戰(zhàn)

對(duì)于摻氫天然氣是否適用于家用天然氣鍋爐，業(yè)內(nèi)的看法兩極分化。支持者認(rèn)為，與安裝電動(dòng)熱泵等其他低碳供暖系統(tǒng)相比，改用低碳?xì)涞腻仩t給環(huán)境帶來的影響較小。“低碳?xì)涫且粋€(gè)新生產(chǎn)業(yè)，雖然無法成為英國(guó)未來能源需求的絕對(duì)良方，但其低碳屬性仍可以在能源結(jié)構(gòu)中擁有一席之地。”圖古德強(qiáng)調(diào)。

事實(shí)上，天然氣摻氫可以改變天然氣的燃燒特性，增加燃燒值，同時(shí)還可以利用天然氣管道等基礎(chǔ)設(shè)施，為現(xiàn)階段氫氣運(yùn)輸、氫能規(guī)模化應(yīng)用帶來更多可能性。

但是，反對(duì)者認(rèn)為，天然氣摻氫可能會(huì)延長(zhǎng)天然氣在家庭供暖中的使用，而且與電動(dòng)熱泵或太陽能等替代品相比，既不經(jīng)濟(jì)，效率也更低?？滴譅栕稍児绢A(yù)計(jì)，使用氫進(jìn)行家庭供暖的成本可能比使用天然氣高出70%。

此外，氫很容易滲透到固體金屬中，使管道鋼開裂，而其對(duì)塑料管道、壓縮機(jī)、閥門，以及倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施等其他非管道設(shè)備的影響仍待評(píng)估。

美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室氫系統(tǒng)分析負(fù)責(zé)人馬克·鐘表示，將氫混合到天然氣管道中并不是新概念，但仍然存在很大的知識(shí)缺口，摻氫影響需要綜合考慮材料、經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)營(yíng)等多方面因素，而且氫的能量密度使能量傳輸面臨難題。

截至目前，全球尚未出臺(tái)統(tǒng)一的摻氫天然氣管道輸送系統(tǒng)專用標(biāo)準(zhǔn)，各國(guó)天然氣氣體質(zhì)量規(guī)范中可允許的最大摻氫比例也各不相同，這給摻氫技術(shù)研發(fā)和相關(guān)試點(diǎn)示范帶來了一定挑戰(zhàn)。