隨著氫能產(chǎn)業(yè)的快速增長(zhǎng)，天然氣摻氫的市場(chǎng)正逐步打開(kāi)，國(guó)際上，歐洲、澳大利亞天然氣摻氫項(xiàng)目已開(kāi)始實(shí)施，而在中國(guó)，隨著技術(shù)的進(jìn)步和政策的支持，天然氣摻氫的商業(yè)化拐點(diǎn)即將到來(lái)。但同時(shí)，在技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)上依然面臨一些問(wèn)題。

在2024年氫能嘉年華會(huì)議上，中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院高級(jí)工程師田江南介紹了綠色燃料的標(biāo)準(zhǔn)體系和關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)氫氨醇油項(xiàng)目存在的問(wèn)題、可再生能源制氫耦合綠色天然氣的發(fā)展前景進(jìn)行了分析。

綠色燃料標(biāo)準(zhǔn)體系

現(xiàn)行的《可再生能源指令（歐盟）》中規(guī)定，到2030年，歐盟內(nèi)部消耗的能源中32%必須是可再生能源。如果要進(jìn)入歐盟市場(chǎng)，ISCC EU是強(qiáng)制性認(rèn)證，如工業(yè)級(jí)混合油（UCO）、生物柴油（UCOM）和氫化植物油HVO等。

而當(dāng)前我國(guó)綠氫標(biāo)準(zhǔn)是已根據(jù)不同制氫方式的碳排放強(qiáng)度來(lái)測(cè)算的，碳排放為0的氫氣才能被稱為綠氫。

氫氨醇油項(xiàng)目存在的問(wèn)題

目前綠氫的成本依然是一大痛點(diǎn)，其中電費(fèi)占綠氫成本的大頭。主要原因如下：首先制氫需要穩(wěn)定的電源，不穩(wěn)定的電源與相對(duì)穩(wěn)定的氫氣會(huì)增大電儲(chǔ)能需求。其次，不穩(wěn)定的制氫與相對(duì)穩(wěn)定的輸出則需要配置大規(guī)模的氫氣儲(chǔ)罐，此外，要提升電源的穩(wěn)定性，還要需要適當(dāng)?shù)娘L(fēng)光配比。這些原因都提高了綠氫電費(fèi)成本。

氨醇油項(xiàng)目也存在一些問(wèn)題：

如果直接將氨作為燃料，需要克服氨不容易燃燒的缺陷，由于氨的燃燒速度低于氫，發(fā)熱量也低于氫和天然氣，將其點(diǎn)燃并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒比較困難。

甲醇是基礎(chǔ)化學(xué)品，但其具有一定毒性，吸入、暴露和皮膚接觸均會(huì)造成人員的中毒反應(yīng)。另外，綠色甲醇的燃料成本較高，目前會(huì)高出8-10倍左右。

綠色航煤目前價(jià)格很高，是石油基航煤的4倍左右，且通過(guò)費(fèi)托合成工藝制得的煤油幾乎不含芳烴和環(huán)烷烴，會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的密封件泄露，其性能無(wú)法滿足JeTA-1標(biāo)準(zhǔn)，不能直接作為航空煤油。

綠色天然氣特性與應(yīng)用

在城鎮(zhèn)燃?xì)?、燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)以及工業(yè)鍋爐內(nèi)均可以摻氫。

城鎮(zhèn)燃?xì)鈸綒洌涸谔烊粴庵屑尤氲臍錃獗壤∮?3%，其熱值、華白數(shù)、燃燒速度指數(shù)滿足城鎮(zhèn)燃?xì)夥诸愔?2T基準(zhǔn)氣的相關(guān)技術(shù)要求，即滿足燃具互換性。

燃?xì)廨啓C(jī)摻氫：有助于改善吹息現(xiàn)象，但會(huì)增大回火風(fēng)險(xiǎn)，如果摻氫范圍小于15%是可以接受的。

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)摻氫：摻氫后內(nèi)燃機(jī)中過(guò)量空氣系數(shù)增加，最佳點(diǎn)火提前角減小，最高摻氫比例建議在30%以下。

工業(yè)鍋爐摻氫：隨著摻氫比例增加，火焰長(zhǎng)度減小，穩(wěn)定性增加，燃燒溫度升高，推薦摻氫比例在30%以內(nèi)。

但同時(shí)，管道摻氫也帶來(lái)一些隱患，如CH4會(huì)在管道內(nèi)部的缺陷處聚集造成的氫腐蝕、氫原子反應(yīng)產(chǎn)生氫氣造成的氫脆。

此外，還有其他隱患，如導(dǎo)致輸送介質(zhì)的滲漏性、泄露性以及擴(kuò)散性會(huì)增大，焊縫失效可能性增大，管道力學(xué)性能變差，著火概率變大，燃燒特性變差，爆炸危害性增大等。

綠色天然氣合成工藝

綠色天然氣的合成工藝主要為碳捕集、生物質(zhì)氣化等，以目前來(lái)看仍需要較高的成本，以年產(chǎn)10萬(wàn)t甲醇項(xiàng)目為例，每年需要捕集二氧化碳14.萬(wàn)t，碳捕集的固定資產(chǎn)投資總額約為1.85億元，可再生二氧化碳的總費(fèi)用成本為376.05元/t。

也有項(xiàng)目測(cè)算，僅當(dāng)綠色甲烷售價(jià)達(dá)到1.25萬(wàn)元/t以上時(shí)，項(xiàng)目資金內(nèi)部收益率＞7%，項(xiàng)目才能具備經(jīng)濟(jì)性。綠色天然氣的價(jià)格是灰色天然氣價(jià)格的3-4倍左右，價(jià)格依然很高。

（根據(jù)嘉賓演講整理，未經(jīng)嘉賓本人審核）