1月10日，國家重點研發(fā)計劃“氫能技術(shù)”重點專項“中低壓純氫與摻氫燃氣管道輸送及其應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”成果發(fā)布會召開，全國首個城鎮(zhèn)燃氣摻氫綜合科技實驗平臺落地深圳，目前已成功為深圳市求雨嶺生活區(qū)安全供氣近200天。

項目負(fù)責(zé)人、首席科學(xué)家、中國石油大學(xué)（華東）李玉星教授進行了年度總結(jié)?！爸械蛪杭儦渑c摻氫燃氣管道輸送及其應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”項目針對中低壓純氫與摻氫燃氣管輸系統(tǒng)的本質(zhì)安全、工藝和完整性管理以及終端應(yīng)用。通過機理探究、技術(shù)開發(fā)、設(shè)備研發(fā)、軟件開發(fā)、試驗平臺研制等手段，突破中低壓純氫與摻氫燃氣管道輸送及應(yīng)用方面的新理論、新方法、新技術(shù)、新設(shè)備和新軟件的瓶頸，形成以關(guān)鍵設(shè)備和工藝軟件為核心的技術(shù)體系，并圍繞“管輸工藝、管材、試驗方法”、“應(yīng)急搶修”、“燃燒器具”編制標(biāo)準(zhǔn)體系。項目依托科技試驗平臺建設(shè)以氫能社區(qū)為示范的產(chǎn)業(yè)體系，目前，該項目已于2023年10月順利通過科技部的中期檢查。

項目課題三負(fù)責(zé)人、深圳燃氣副總裁楊光系統(tǒng)地介紹了項目的成果——全國首個城鎮(zhèn)燃氣摻氫綜合科技實驗平臺。平臺主要包括摻混模塊、減壓調(diào)壓模塊、管材相容性評價模塊、燃氣器具測試模塊以及終端利用模塊——天然氣與氫氣通過摻混模塊，能夠得到摻氫體積比為5%~20%、摻氫精度達到1%的摻氫燃氣；經(jīng)減壓調(diào)壓模塊后，進入管材相容性評價模塊進行長周期試驗測試；隨后進入燃氣器具測試模塊進行驗證；測試完成后，摻氫燃氣進入求雨嶺生活區(qū)進行利用。平臺還為氫氣泄漏提供了架空、埋地、管廊等不同場景的監(jiān)測方法驗證以及事故后果測試。終端還預(yù)留熱電聯(lián)供系統(tǒng)、氫氣分離純化裝置的測試功能，發(fā)揮氫能能源互聯(lián)媒介和高效耦合的特性，推動氫能與電力、熱力等能源的互聯(lián)互補，實現(xiàn)氫能進入社區(qū)樓宇、居民家庭、交通領(lǐng)域乃至工業(yè)園區(qū)的應(yīng)用。

據(jù)悉，我國首個城鎮(zhèn)燃氣摻氫綜合科技實驗平臺，目前已成功為深圳市求雨嶺生活區(qū)安全供氣近200天。作為國內(nèi)首個可推廣、可復(fù)制的城鎮(zhèn)燃氣氫氣摻-輸-用一體化平臺，平臺集成測試、驗證、生產(chǎn)功能，摻氫比達到20%，壓力范圍覆蓋城鎮(zhèn)燃氣全部壓力運行范圍，用氫面積85000平，用氫人口超過4000人，實現(xiàn)摻氫燃氣的寬壓力、長周期、規(guī)模化應(yīng)用，標(biāo)志著氫進萬家進入全新的發(fā)展階段。

據(jù)介紹，摻氫燃氣綜合科技實驗平臺主要包括摻混模塊、減壓調(diào)壓模塊、管材相容性評價模塊、燃氣器具測試模塊以及終端利用模塊。天然氣與氫氣通過摻混模塊，能夠得到摻氫體積比為5%~20%、摻氫精度達到1%的摻氫燃氣；經(jīng)減壓調(diào)壓模塊后，進入管材相容性評價模塊進行長周期試驗測試；然后進入燃氣器具測試模塊進行驗證；測試完成后，摻氫燃氣進入求雨嶺生活區(qū)進行利用。平臺還為氫氣泄漏提供了架空、埋地、管廊等不同場景的監(jiān)測方法驗證以及事故后果測試。終端還預(yù)留熱電聯(lián)供系統(tǒng)、氫氣分離純化裝置的測試功能，發(fā)揮氫能能源互聯(lián)媒介和高效耦合的特性，推動氫能與電力、熱力等能源的互聯(lián)互補，實現(xiàn)氫能進入社區(qū)樓宇、居民家庭、交通領(lǐng)域乃至工業(yè)園區(qū)的應(yīng)用。同時，平臺還設(shè)計了光伏+谷電制氫模塊，旨在打造包含“制摻運用”全鏈條的綠氫典范項目。

“平臺不僅可針對管輸條件的燃氣管道以及閥門、連接件、表具等燃氣基礎(chǔ)設(shè)施開展管材氫環(huán)境長周期實驗，還可針對多種燃氣器具及終端應(yīng)用場景開展適應(yīng)性研究?？捎糜谙到y(tǒng)性地測試、評價現(xiàn)役城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng)對摻氫燃氣的適應(yīng)性，推進燃氣摻氫的產(chǎn)業(yè)化進程。”市燃氣集團相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

目前，我國已有天然氣管道超過100萬公里，其中城鎮(zhèn)燃氣輸配管道超過90萬公里，利用燃氣基礎(chǔ)設(shè)施進行摻氫實現(xiàn) “氫進萬家”具有顯著的減排效果。

“以建設(shè)的摻氫綜合科技實驗平臺為例，如果五分之一的城鎮(zhèn)燃氣管道進行10%的摻氫，每年可減少碳排放量超過1000萬噸?！睂＜冶硎荆柚谝廴細庀到y(tǒng)消納氫氣，實現(xiàn)“氫進萬家”，是推動氫能大規(guī)模應(yīng)用的主要手段。

根據(jù)目前的研究結(jié)論來看，在摻氫比10%以下，針對X52以下的管材鋼級，不論是針對長輸管道還是燃氣管道，摻氫天然氣管道都可以按照天然氣管道進行設(shè)計與管理。與以氫氣、一氧化碳等為主的煤制氣、焦?fàn)t氣等相比，天然氣的主要成分為甲烷，摻氫燃氣對管材的長周期、寬壓力作用還需進一步明確。作為實驗室研究與生產(chǎn)實際應(yīng)用間必不可少的環(huán)節(jié)，建設(shè)一套科學(xué)的實驗平臺，能夠更準(zhǔn)確地對現(xiàn)役燃氣基礎(chǔ)設(shè)施進行適應(yīng)性評價，并形成標(biāo)準(zhǔn)體系，推進“氫進萬家”產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展，助力實現(xiàn)國家“雙碳”目標(biāo)。