來源：中國能源報

自去年上半年英國作出“2023年將一定比例氫氣混合到天然氣網(wǎng)絡”的決定以來，該國摻氫熱情日益高漲，本土首個天然氣電站摻氫調(diào)峰試點項目將按計劃于下半年啟動。盡管氫氣與天然氣混合燃燒發(fā)電的經(jīng)濟性和環(huán)保性有待進一步評估，但英國整體對低碳混合氣前景持樂觀態(tài)度。

需盡快確定摻氫率

“政府應該盡快對天然氣摻氫率做出批復，越快確定摻氫率，才能更快刺激摻氫技術和相關試點項目商業(yè)落地。”英國政府低碳天然氣顧問、英國專用化學品公司莊信萬豐催化劑技術首席執(zhí)行官簡·圖古德日前公開表示。圖古德指出，氫能是幫助英國實現(xiàn)凈零排放目標的關鍵解決方案之一，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)用氫氣，而且氫氣還可以為商用飛機、船舶、重型貨車和救護車等大型車輛提供動力，這些車輛無法承受漫長的充電時間。”

值得一提的是，圖古德去年7月被英國商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部任命為英國首個“氫能冠軍”，這一角色相當于政府獨立專家顧問，職責是與行業(yè)利益相關者和投資者接觸，以確定氫項目投資障礙和利好影響，并就如何加速氫經(jīng)濟轉(zhuǎn)型向英政府建言獻策。

英國商業(yè)和能源部長夸西·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，從而加快氫生產(chǎn)，將其作為一種清潔能源，提高本土能源安全并創(chuàng)造就業(yè)機會。”

《衛(wèi)報》指出，英國83%的家庭和20多萬家企業(yè)都離不開天然氣，這使得英國對天然氣的依賴性頗高。在此背景下，與氫氣混合的天然氣成為一個低碳高效解決方案。

據(jù)了解，英國政府將在今年內(nèi)決定是否將高達20%的氫氣混合到天然氣分配系統(tǒng)中，旨在取代天然氣鍋爐進而降低排放，這是該國實現(xiàn)到2050年凈零排放目標的一部分。天然氣鍋爐排放量約占英國溫室氣體排放總量的1/5。

“所有新燃氣鍋爐都應該為摻氫做好準備。”圖古德直言，“最早2026年就需要使用混合天然氣，屆時并非所有家庭都能夠輕松轉(zhuǎn)換為電動熱泵。”她強調(diào)，不管是可再生能源電解水制“綠氫”，還是化石燃料配合碳捕捉和封存技術所制“藍氫”，都可以混合到英國天然氣管網(wǎng)中。

摻氫調(diào)峰試點即將開始

英國最大天然氣供應商森特理克日前表示，下半年將按計劃啟動旗下天然氣電站摻氫試點項目，這有望成為英國首個摻氫調(diào)峰項目。

據(jù)悉，森特理克位于林肯郡裝機49兆瓦的天然氣電站主要滿足用電高峰期或可再生能源發(fā)電量較低時的電力需求，通常每天運行不到3小時。摻氫試點項目旨在測試在發(fā)電站中將氫氣與天然氣混合在一起的實用性，目的是降低整體碳排放強度。

這一摻氫試點項目實施周期為12個月，今年第三季度啟動初期，天然氣摻氫率僅為3%，項目開展后逐步提高到20%，最終目標是實現(xiàn)100%使用氫氣。

與此同時，英國能源網(wǎng)絡協(xié)會的天然氣網(wǎng)絡摻氫計劃也于今年啟動。該計劃將在2023-2024年冬季期間，在全英范圍內(nèi)供應摻氫率20%的天然氣，旨在為英國天然氣電站使用更清潔的混合天然氣奠定基礎。根據(jù)英國能源網(wǎng)絡協(xié)會估計，20%摻氫率預計每年將減少大約600萬噸二氧化碳排放量。

英國國家電網(wǎng)公司氫氣項目主管安托尼·格林強調(diào)，為實現(xiàn)更高摻氫率，英國應盡快啟動能源基礎設施改造。

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

成本和安全是挑戰(zhàn)

對于摻氫天然氣是否適用于家用鍋爐，業(yè)內(nèi)的看法兩極分化。支持者認為，與安裝電動熱泵等其他低碳供暖系統(tǒng)相比，改用低碳氫的鍋爐給環(huán)境帶來的破壞性較小。“低碳氫是一個新生產(chǎn)業(yè)，雖然無法成為英國未來能源需求的絕對良方，但其低碳屬性仍可以在能源結構中擁有一席之地。”圖古德強調(diào)。

事實上，天然氣摻氫可以改變天然氣的燃燒特性，增加燃燒值，同時還可以利用天然氣管道等基礎設施，為現(xiàn)階段氫氣運輸、氫能廣泛及規(guī)模運用帶來更多可能性。

但是，反對者認為，混合氣體可能會延長天然氣在家庭供暖中的使用時間，而且與電動熱泵或太陽能等替代品相比，既不經(jīng)濟，效率也更低。根據(jù)康沃爾咨詢估計，使用氫氣進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，而其對塑料管道、壓縮機、閥門和其他非管道設備如倉儲設施的影響，仍需適當評估。

美國能源部國家可再生能源實驗室氫系統(tǒng)分析負責人馬克·鐘表示，將氫混合到天然氣管道中并不是新概念，但仍然存在很大知識缺口，摻氫影響需要綜合考量材料、經(jīng)濟和運營等多方面因素，而且氫的能量密度也帶來能量傳輸?shù)奶魬?zhàn)。

截至目前，全球尚未出臺統(tǒng)一的摻氫天然氣管道輸送系統(tǒng)專用標準，各國天然氣氣體質(zhì)量規(guī)范中可允許的最大摻氫比例也各不相同，這給摻氫技術研發(fā)和相關試點示范帶來一定挑戰(zhàn)。