绿氢融合天然气，共谱能源可持续发展新篇章

天然气掺氢这一创新能源趋势，引发了全球范围内的热议。随着我们对气候变化和环境保护的深刻关注，对低碳能源的需求日益增长。作为一种相对清洁的化石燃料，天然气在能源转型中扮演着至关重要的角色。

掺氢技术助推天然气发展

发展天然气掺氢技术的重要意义不仅仅体现在环境友好、能源多元化和经济效益方面，还有诸多衍生的利益。

能源运输

向天然气管道中掺氢可充分利用已有成熟天然气基础设施，实现氢能长距离、低成本、 大规模输运。有助于突破运输瓶颈 ，实现氢能产业规模化发展。

• 截止2021年底，我国天然气管道总里程为11.6×104 km，建成LNG接收站站22座，储气库（群） 20座，库容规模为581×108 m³。

   

• 通过天然气管道掺氢输送并在终端提氢的有效经济距离 >200 km，输送成本0.3-0.8元/kg ·百公里，较长管拖车和液氢罐车有大幅降低

能源储存

发展天然气掺氢技术能够大规模利用可再生能源制取的绿氢，实现大规模氢储能，有效解决 大规模风电/光伏消纳问题，从而进一步提高可再生能源在能源生产结构中的渗透率。

• 相比于电网的动态平衡，天然气管道掺氢可通过管道压力和掺氢比例的调节实现规模化的短时储能某长输天然气管道干线管存约5亿方，通过掺氢10%，可实现0.5亿方（约4500吨）的氢气存储。

   

• 通过天然气管道掺氢还具备跨季节、跨地域的长时储能的能力，预计到2030年，天然气管道掺氢储 能规模达到抽水蓄能的五分之一。

天然气掺氢终端利用有利于实现工业、建筑等领域的深度脱碳，成为各国碳减排的战略性选择。

能源安全

氢气作为燃气的一种，是天然气资源的有效补充。用掺氢天然气作为燃料可缓解天然气的供应压力，有利于降低我国天然气对外依存度。

• 当前我国天然气对外依存度接近50%。到2040年前，我国对天然气的需求仍处于增长阶段。

   

• 到2030年，预计替代天然气约51亿立方米/年；到2060年，预计替代天然气约572亿立方米/年。

能源科技

发展天然气掺氢技术能够带动氢能全产业链的科技创新，将提升国家能源领域高端装备制 造技术水平，推动能源绿色低碳转型。

• 2030年天然气管网掺氢比例最高可达到30%，每年约150万吨绿氢掺入管网，全产业链年产值将达 到500亿元。

   

• 2060年天然气管网最高掺氢比例有望进一步提升到50%以上，绿氢年需求量有望达到1700万吨， 全产业链年产值将达到2600亿元。

天然气掺氢技术作为氢能与天然气融合发展的纽带，是国际氢能发展的重要方向，也是助力实现我国“双碳” 目标的有效途径之一。国际上天然气掺氢技术开展目前处于商业化导入阶段，从2000年初开始就有了相关的应用示范研究（欧盟、美国、日本、加拿大等均开展了示范。）截至2020年，全球共有40多个示范工程，每年有2900吨氢气掺入天然气管网。再看向我国天然气掺氢技术虽然起步较晚，但发展较快，目前正处于工程示范验证阶段。国家也将天然气管道掺氢列入氢能产业发展中长期，多个地区对天然气掺氢示范制定相关规划及补贴政策来推动天然气掺氢技术的发展和应用。

天然气掺氢技术

趋势和可行性

然而在谈及天然气掺氢的趋势和可行性时，仍旧面临一些挑战和限制。首先，氢气的产生和储存仍然面临诸多技术和经济上的挑战。目前，绿氢的产量远远不能满足整个能源市场的需求。其次，天然气掺氢需要确保混合气的稳定性和可靠性，以避免对供应系统的影响。此外，掺氢对天然气设备和管道的相容性也需要进一步研究和评估。以及在绿氢的生产上需要大量可再生能源来进行电解水，这需要规模化的可再生能源系统和成本效益的提升等。

总体而言，天然气掺氢是一个有潜力的能源转型选择，可以帮助减少碳排放并推动可持续发展。然而，实现天然气掺氢的可行性和成果需要技术创新、市场推广和政策支持的共同努力。随着这些挑战逐渐被克服，天然气掺氢将有望在能源领域发挥更大的作用，为能源转型和环境保护做出贡献。

值得一提的是，天然气掺氢可以使用不同类型的氢气，包括绿氢、灰氢和蓝氢。在天然气掺氢技术中，绿氢是最理想和环保的选择，因为它与可再生能源结合可实现零碳排放。然而，当前由于绿氢生产产能有限及成本限制，灰氢和蓝氢在天然气掺氢中也可能被使用，以实现更快速的能源转型。需要指出的是，绿氢的推广和发展是可持续能源的重要目标，在日益紧迫的应对气候变化的过程中，将逐渐减少对灰氢和蓝氢的依赖，促进绿氢的发展将是关键的。

零碳制备绿氢目前应用最广泛的是水电解法。传统的碱性电解制氢技术存在较高的能耗、金属腐蚀问题以及碱液处理难题，制约了其大规模商业应用。此外，传统的贵金属催化剂增加了制氢成本，使得绿氢的商业化进程受限。

稳石氢能的AEM制氢技术为解决绿氢产业面临的难题提供了一种新的选择。

AEM制氢设备采用先进的阴离子交换膜和非贵金属催化剂，不仅能够降低能耗、提高效率，还克服了传统碱性电解技术的腐蚀和环境问题。这使得AEM制氢设备具备了更高的可持续性和商业化潜力。

绿氢开启丰富下游应用

绿氢除开天然气领域，其应用市场非常广阔，它在能源领域和其他行业中都具有巨大的潜力。

可再生能源如太阳能和风能的发电具有间歇性和不确定性，而绿氢可以作为一种理想的能源储存介质。通过将电力用于水电解制氢，可以将多余的电能转化为氢气，然后在需要电力的时候将氢气转化回电能。这种电-氢-电的能量循环可实现能源的高效存储和灵活调度，提高能源利用率。

传统的燃料，如汽油和柴油，是主要的碳排放源之一。而绿氢作为一种清洁能源，可以用于燃料电池车辆，实现零排放的驱动力。燃料电池车辆具有长续航里程、加注便捷和零尾气排放等优势，绿氢的使用可以为交通行业提供更可持续的解决方案。

传统的工业生产通常依赖化石燃料，导致大量的碳排放。而绿氢可以作为无碳的替代品，用于工业锅炉、高温熔炼和化学反应等多个过程。这将有助于降低工业碳排放，推动工业领域向可持续发展转型。

在许多地区，天然气和石油仍然是供暖和电力备用的常用能源。使用绿氢作为替代能源，不仅可以减少温室气体排放，还可以提高能源的可靠性和可持续性。

绿氢的应用市场非常广阔，涵盖了能源、交通、工业和家庭等多个领域。随着技术的进一步发展和成本的降低，绿氢有望成为未来能源体系中的重要组成部分，推动经济的繁荣和环境的可持续发展。