（以下简称“南庄站”）发动试运行，这是国内首个站内天然气制氢加氢一体站。南庄站的试运行，将改动佛山氢源供给缺少的现状，为全国的天然气制氢加氢母站建造供给了样板，对佛山氢能工业展开乃至全国氢能工业展开具有里程碑含义。

  南庄站站内天然气制氢才能为500标方/小时，电解水制氢才能为50标方/小时，日制氢加氢才能到达1100公斤，可满意公交车100车次或物流车150车次的加氢需求。该站首要采用了撬装式天然气制氢配备，已具有出产纯度超99.999%的氢气的条件，这是在站内制氢-加氢母站项目中的立异运用。一起，该站兼备光伏发电及电解水制氢、加气、充电等功能，契合世界共同认同的“可再生动力+氢”减碳途径。

  依据业界猜测，尽管往后较长一段时期仍是以天然气等低碳动力制氢为首要展开道路，但未来终极计划将是可再生动力电解水制氢。南庄站“天然气低碳制氢+光伏电解水绿色制氢”多元化制氢形式为完成“3060双碳方针”树立了制氢加氢一体站样本。

  氢能作为一种可明显削减CO2排放的可继续动力途径而日益遭到注重，其运用不只限于燃料电池轿车范畴,在修建、工业等职业也有很好的运用潜力。天然气职业势必会遭到必定的冲击，一起也伴随着新的展开机会。该文以为传统燃气公司在氢能布景下可展开天然气管网掺氢和天然气制氢等作业，为燃气职业的继续生计和健康展开供给思路。

  3、【天然气之夜】氢动力代替石油动力的加氢站技能与相关产品研讨（第103期）

  世界上氢能研讨首要根据两点：气体动力的可贮存和终端运用的无碳、环保特性。前者可凭借既有天然气系统的基础设备，完成大容量、长期的贮存，改进可再生动力电力的供给稳定性，即根据氢能的电转气（power to gas，P2G）技能；在不同国家氢能的运用有不同的偏重范畴，如德国优先在高能耗的工业工艺顶用氢来置换天然气，交通范畴中燃料电池轿车首要用于公共交通，小型轿车则以电动为主。在日本，氢燃料电池乘用车则成为技能运用的首要范畴。

  国内氢能技能的研讨根本由燃料电池轿车主导，更多注重于构建新式、绿色的出行方法。包含燃料电池轿车的技能集成和加氢系统的建造。关于氢能或许对本身事务的影响，城燃公司尚缺少满足客观、清醒的知道。

  众所周知，欧洲燃气职业在曩昔20年中阅历了独占运营的分裂和在环保与方针扶持下的新动力快速展开的两层冲击，并因而而逐渐走向式微。图1是德国2000年～2016年间新建修建采暖用能的结构改动，天然气采暖的占比由2000年的76.7%下降到2016年的 46.3%。图2给出了同期德国新动力发电的改动，2000年新动力发电的奉献不到10%，2016年已超越30%。同一时段内，天然气的消费量呈现根本不变、缓慢下降的态势。

  能够说，采暖商场中天然气份额的下降，一方面是新动力发电技能的快速扩张和终端用户侧热泵技能的前进，另一方面是燃气公司长期独占形成的运营慵懒，以及对新动力技能不甚注重的缓慢情绪。

  现在国内氢能的展开热度与态势，较之欧洲当年的新动力发电技能有过之而无不及。回忆国内20多年天然气的快速增长进程，传统的城燃公司事务，曩昔从未、未来也不会直接获益于国家的鼓舞与扶持工业方针。相反地，各种新动力技能包含氢能，均已列入不少城市乃至省、国家级的展开规划，享受着资金、 方针的两层宠溺。

  为防止重蹈欧洲燃气职业公司的覆辙，结合国内天然气与氢能技能与配备、方针现状，从“拥抱氢能”的视点，主张现阶段城燃公司可展开以下两项作业。

  气体动力在能量贮存方面有很大的优势。电池、紧缩空气等储能方法能够保持几小时至几天内的电力平衡，但难以大规模储能，平衡几周乃至几个月的电力供需。气体动力可完成长期能量贮存，用于平衡电网顶峰和低谷，对可再生动力发电的施行有着十分重要的含义。

  P2G技能将电能转化为化学能，经过电解水发生氢气，氢气能够直接运用、经过高压储罐贮存或注入到现有天然气管网中，也可进一步反响制取甲烷。电转氢的功率为75%～85%，而电转甲烷功率为45%～60%。将氢气转化为甲烷功率不高，且工艺杂乱，需求供给CO2或CO作为质料，但其优势在于能够很多注入天然气管网中。若将氢气直接注入天然气管网中，尽管答应的掺混份额并不高，但能大幅下降本钱，消纳剩余电力，改进气网和电网的功能。

  2019年9月，我国首个电解制氢掺入天然气管道的项目投运，10Nｍ³/h碱液电解制氢站出产，紧缩瓶贮存、运输到工业用户新建的天然气掺氢设备。

  前已述及，氢气易导致金属材料发生氢脆，因而应从头对天然气管网疲惫寿数及安全进行鉴定，且管道裂缝、凹痕和疲惫等损害的评判规范也应有所改动。针对氢气的强浸透效果，管道试压和吹扫等要求也需相应修订。

  此外，氢气的密度和分散才能与天然气比较有较大不同，不同的掺氢方位、时刻距离和流量配比会对管网水力和下流浓度改动形成很大影响，需经过水力模型猜测并进行现场测验，探求适宜的掺氢工艺机制。工业和发电范畴焚烧设备造价贵重，且燃气组分改动时，易呈现焚烧问题，导致设备毛病或损坏。民用焚烧器数量多、散布广，当管网中燃气组分发生改动时，易呈现离焰、回火、黄焰和不完全焚烧等问题，需首要对用户设备在各种掺氢份额下的功能进行根据互换性的研讨，确认答应的掺混份额，必要时对设备进行调试或替换。

  城燃公司能够此为关键，积极展开天然气管网掺氢相关科研作业，占有商场，并借此机会加强用户侧设备服务，提高用户体会，削减燃气用户丢失。更重要的是，一旦这一技能道路的可行性得以验证，就能运用其既有管道的储能优势，建立在氢能年代的职业位置。

  2030年前，可再生动力发电制氢难以完成规模化和商业化；到2050年，传统制氢方法才有或许被代替。2015年以来，我国每年制氢总量在2400万t左右，其间天然气制氢仅占15%，远低于全球平均水平，而且考虑到逐年上升的氢能需求，天然气制氢商场有着非常好的展开前景。

  加氢站等氢能基础设备对氢能轿车的展开至关重要。2018年全球加氢站新增48座，共建成369座，其间日本100座、德国71座、美国71座，氢能协会方针在2025年建成3000座加氢站。到2018年12月，我国共有加氢站24座，中国轿车工程学会在《节能与新动力轿车技能道路年，加氢站数量将别离超越100座、300座和1000座。

  国内许多城燃公司既有很多的天然气加气站，又有独占的管道资源条件，在场所条件答应的前提下，将加气站改建为加氢站，可运用管道天然气出产车用氢、并为燃料电池轿车加氢。

  图3给出了电价0.4元/kWh～0.9元/kWh、气价2.5元/ｍ³～4.5元/ｍ³ 情况下，单位质量氢的出产本钱。核算根据某气体公司的成套设备功能，其间未考虑场所等建造费用与人工本钱，可是与现在国家补贴下的氢本钱40元/kg比较，还存在可观的赢利空间。

  燃气公司应大力展开天然气制氢事务，并与CCS技能结合，完成从灰氢到蓝氢的改变，一起依托制氢厂建造加氢站，加速布局，抢占商场先机，而且可运用已建成的加气站，施行加气站、加氢站联建形式， 下降本钱，扩展服务范围。

  本文榜首部分从制取、运送、运用3个环节对氢能展开现状进行大局介绍和剖析，并在第二部分为城燃公司“拥抱氢能”提出了两条展开主张。（编者注：榜首部分文章宣布在《城市燃气》2020年第10期，标题为：《氢能展开大观：制氢技能、氢能运送、氢能运用》，本文为第二部分）

  （1）由可再生电力或核电出产绿氢是氢能展开的最终方针，但本钱下降和技能前进需要较长期，与CCS技能结合由化石燃料制得的蓝氢是由灰氢过渡到绿氢的必经之路，其间天然气重整的功率最高、本钱最低。

  （2）氢气运送方法包含紧缩氢气槽车、液化氢气罐车、氢气管网、天然气管网掺氢等方法。其间，天然气管网掺氢方法可大幅下降运输本钱，促进氢能运用，但管道腐蚀、运送安全、终端设备焚烧稳定性等问题约束了展开，有待于针对性的研讨、打破。

  （3）氢气运用范畴首要包含交通、修建供热、工业和发电，现在国内研讨集中于交通范畴。氢能的运用首要受限于燃料电池技能的展开和终端技能的本钱下降。

  （4）P2G技能可发挥氢气在储能方面的优势，天然气管网掺氢是氢气作为燃料运用功率最高的方法，城燃公司可捉住这一关键，展开管网安全、焚烧 稳定性等相关项目研讨，占有商场。

  （5）可再生动力发电制氢在短时刻内难以完成规模化和商业化，我国天然气制氢占比远低于全球平均水平。加氢站等氢能基础设备对氢能轿车的展开至关重要。燃气公司可量体裁衣展开天然气制氢事务，并与CCS技能结合，依托既有的管网优势加速布局，施行加气站、加氢站联建形式，下降本钱，抢占商场先机，扩展服务范围。

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