天然气运输管道的基础设施
- 作者： 小象 发布时间：2024-01-14 06:30:44
- 摘要
管道运输，即在制氢工厂与氢气站、用氢单位等之间建设管道，氢气以气态形式进行运输。管道运输是实现氢气大规模、长距离、低成本运输的重要方式。不过，氢气管道的成本依然是制约管道运输的重要因素。利用现有天然气管道掺氢运输，或者改造天然气管道以解决管道建设高成本等，是近年来氢气管道运输的研究热点。而建设专用纯氢气运输管道，则是输氢管道建设的“终极形态”。
管道运输'>运输，即在制氢工厂与氢气站、用氢单位等之间建设管道，氢气以气态形式进行运输'>运输。管道运输'>运输是实现氢气大规模、长距离、低成本运输'>运输的重要方式。不过，氢气管道的成本依然是制约管道运输'>运输的重要因素。利用现有天然气管道掺氢运输'>运输，或者改造天然气管道以解决管道建设高成本等，是近年来氢气管道运输'>运输的研究热点。而建设专用纯氢气运输'>运输管道，则是输氢管道建设的“终极形态”。
总体而言，天然气运输'>运输管道的基础设施未来有望再用于氢气运输'>运输，目前重新利用天然气运输'>运输管道仍存在一些技术挑战，世界上相关项目也同步在进行研究与分析。
（4）管道材料情况：氢气运输'>运输管道与天然气运输'>运输管道均采用碳钢材料，但根据氢气专用规范ASMEB31.12，内陆的氢气运输'>运输管道与天然气运输'>运输管道相比，有更多的技术限制，主要原因是氢气会降低材料的延展性与韧性、增加材料的疲劳度。由于化学性质不同，氢还会使得材料产生“氢脆”现象，在钢材中造成裂纹，加速管道的降解，根据这些特性，目前有以下的一些解决方法：（a）定期监控管道完整性，比如在线检查与例行的管道清理；（b）使用氢屏障涂层保护管道；（c）降低管道运输'>运输压力，保证运输'>运输的安全阈值；（d）最大限度降低管道压力的波动。
但管道输氢的初始投资大，建设成本高，其成本主要在于特殊的管道材质及工程开支。长距离运输'>运输的氢气管道一般比天然气管道贵3-5倍。
因此，一方面要加快氢气管道的建设，另一方面利用现有的天然气管道进行混合氢气运输'>运输，也是一个不错的选择。天然气掺氢管输已被多个国家列入氢能产业规划，据有关统计，目前全球已开展近40个掺氢天然气管道输送系统应用示范项目。
此外，下游较多应用端对于氢气的品质存有要求，使用天然气掺氢运输'>运输并不能满足。因此，掺氢管道的发展前路仍有挑战，但挑战与机遇并存，随着氢能产业的不断发展，氢能大规模应用场景终会实现。
天然气掺氢运输'>运输是利用现有天然气管道进行运输'>运输，将氢气按一定体积比例掺入天然气，掺氢天然气既可以直接被利用，也可以把氢与天然气分离后分别单独使用。这种方式运输'>运输效率较高，目前天然气管道中的氢气比例可达到24%（国际最高水平）。
“西伯利亚力量（俄方天然气管道）以后每年可以运输'>运输超过600亿立方米的天然气给中国，这将让中国在进口天然气市场上的议价空间得到很大提升。”
根据氢气纯度，又可分为天然气掺氢管道和纯氢管道，前者是指在氢能发展初期，利用现有的天然气管道，将氢气加压后输入，使氢气与天然气混合输送的方式。后者是指专门用于纯氢气运输'>运输的管道，但铺设难度大、投资成本较高，是氢能管网建设的终极目标形态。
因此，一方面要加快氢气管道的建设，一方面利用现有的天然气管道进行混合氢气运输'>运输，也是一个不错的选择。天然气掺氢管输已被多个国家列入氢能产业规划，据有关统计，目前全球已开展近40个掺氢天然气管道输送系统应用示范项目。
由于地理原因，乌克兰夹在俄、欧之间，是俄罗斯与欧洲天然气陆上运输'>运输的重要中转站。俄罗斯目前通过四条主要管道向欧盟和英国出口天然气：
据报道，受到高压气体泄漏的影响，俄罗斯境内的西伯利亚天然气管道发生了损坏，这条管道是欧洲和亚洲之间最大的天然气运输'>运输管道之一，负责向欧洲输送大量天然气。为了避免事态进一步恶化，俄罗斯能源部门决定封存该管道，对该管道进行彻底检查和维修。
“北溪2号”管道项目建设的首要目的是提升俄罗斯与欧洲天然气的运输'>运输能力，扩大双方能源供需，同时解决现行“北溪1号”天然气输送能力不足的问题，并可规避过境乌克兰等地风险。
通过掺氢技术，将氢气与天然气混合，并利用现有的输送系统，可以有效地替代部分天然气，从而大大提升能源的利用效率。掺氢技术不仅可以缓解天然气供应紧张问题，而且还可以为未来的天然气行业发展提供重要的支持。掺氢天然气是一种更加环保的燃料，它不仅可以降低终端用能的碳排放水平，而且还可以节约资源，带来更多的经济价值。在天然气管道中掺入氢气，可以有效地解决氢气运输'>运输的瓶颈，从而实现可持续发展。掺氢天然气管道的应用范围和规模都大大扩展，因此具有巨大的发展潜力。
