技術(shù)突破與示范項目
天然氣摻氫技術(shù)在多個領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。例如,國家電力投資集團(tuán)所屬北京重型燃?xì)廨啓C技術(shù)研究有限公司、國家電投湖北分公司在荊門綠動能源有限公司成功實現(xiàn)SGT-800燃機30%摻氫燃燒改造,這是中國在重型燃機商業(yè)機組上成功實施高比例摻氫燃燒改造試驗。此外,固陽-白云鄂博摻氫輸氣管道工程進(jìn)入實施階段,提高摻氫量至20%。
政策支持與技術(shù)發(fā)展
國家政策推動
我國已將天然氣摻氫技術(shù)納入《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021~2035年)》。此外,國家能源局發(fā)布的《2025年能源工作指導(dǎo)意見》中明確提出,要加大氫能標(biāo)準(zhǔn)供給,探索氫能與相關(guān)產(chǎn)業(yè)集成式發(fā)展新模式,推動氫能信息平臺建設(shè),以及管道輸氫項目試點應(yīng)用。多地也出臺了相關(guān)政策,支持氫能研究和應(yīng)用,包括在工程機械、新能源汽車、航空航天等領(lǐng)域的探索。
政策支持與未來展望
1.?政策支持
中國高度重視氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,出臺了一系列政策支持氫能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。例如,《輕工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實施方案》明確提出,鼓勵玻璃窯爐采用天然氣+電助熔的能源結(jié)構(gòu)形式,并研究氫氣或摻氫燃燒技術(shù)在日用玻璃行業(yè)的前景和實踐應(yīng)用。此外,國家還支持氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),如氫能管道、加氫站等,為氫能的廣泛應(yīng)用提供保障。
2.?未來展望
隨著氫能技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低,天然氣摻氫技術(shù)將在玻璃行業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。未來,氫氣有望成為玻璃熔窯的主要燃料,甚至實現(xiàn)氫氣熔煉。例如,肖特集團(tuán)已成功實現(xiàn)氫能熔煉光學(xué)玻璃,為綠色氫能的工業(yè)應(yīng)用提供了范例。此外,隨著氫能產(chǎn)業(yè)鏈的完善,氫氣的生產(chǎn)、儲運、加注和應(yīng)用將更加和安全,推動玻璃行業(yè)向綠色、、可持續(xù)的方向發(fā)展。
根據(jù)多份證據(jù)顯示,天然氣摻氫技術(shù)能夠顯著降低天然氣的使用量。例如,提到,摻氫15%-20%可以減少天然氣20%-30%的使用量。假設(shè)某企業(yè)天然氣成本為3.5元/方,每小時用氣量為600方,摻氫15%-20%后,每小時可節(jié)約300元,一年按300天計算,年節(jié)約能源成本可達(dá)216萬元。這表明,天然氣摻氫技術(shù)在實際應(yīng)用中具有顯著的節(jié)能效果。也指出,摻氫20%時,天然氣熱水器的碳減排達(dá)7%,且CO排放濃度急劇下降。這進(jìn)一步驗證了摻氫天然氣在降低天然氣消耗和減少碳排放方面的有效性
紡織廠使用天然氣摻氫醇水制氫設(shè)備,不僅能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量,還能顯著降低能耗,實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。通過摻混氫氣,可以提高燃燒效率、減少污染物排放,并減少對傳統(tǒng)化石燃料的依賴。實際應(yīng)用案例表明,該技術(shù)在紡織行業(yè)中的應(yīng)用具有良好的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保效益。然而,為了確保技術(shù)的安全性和穩(wěn)定性,還需進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備設(shè)計和運行條件,以適應(yīng)不同工況下的需求。
醇水制氫技術(shù)是一種將醇類物質(zhì)與水混合制氫的創(chuàng)新方法,其優(yōu)勢在于原料成本低、制氫、環(huán)保性強。結(jié)合天然氣摻氫技術(shù),醇水制氫設(shè)備可以進(jìn)一步提升節(jié)能效益。例如,河南氫億環(huán)保設(shè)備有限公司開發(fā)的醇水制氫設(shè)備,以甲醇和水為原料,產(chǎn)生的醇水混合燃料氣體發(fā)熱量大幅提高(100MJ/kg),在使用過程中原料成本大幅度降低。這表明,醇水制氫設(shè)備在節(jié)能方面具有顯著優(yōu)勢。
醇水制氫是一種以甲醇和水為原料制取氫氣的技術(shù),其優(yōu)勢在于原料易得、工藝成熟、成本較低。與天然氣摻氫相比,醇水制氫具有以下特點:
原料成本低
醇水制氫以甲醇和水為原料,甲醇的生產(chǎn)成本較低,且水是免費的,因此整體原料成本大幅降低。例如,使用甲醇和水制備的醇水混合燃料氣體,其發(fā)熱量可達(dá)100MJ/kg,燃料消耗量和煙氣排放指標(biāo)均顯著優(yōu)于直接燃燒甲醇、天然氣或燃料油。
無需脫硫脫硝設(shè)備
醇水燃燒裝置無需脫硫脫硝除塵設(shè)備即可達(dá)到極低的排放標(biāo)準(zhǔn),這使得其在環(huán)保方面具有顯著優(yōu)勢。
與天然氣摻氫技術(shù)結(jié)合
醇水制氫與天然氣摻氫技術(shù)可以結(jié)合使用,形成更的氫能利用模式。例如,通過醇水制氫設(shè)備制備的氫氣,可直接摻入天然氣中,形成HCNG,再通過現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)輸送至終端用戶。這種模式不僅降低了制氫成本,還提高了氫氣的利用效率。
醇水制氫設(shè)備的優(yōu)勢
安全可靠
醇水制氫設(shè)備采用微電腦控制,設(shè)定程序后自動運行,并配備了多重聯(lián)鎖保護(hù)裝置和報警裝置,運行數(shù)據(jù)同步保存,出現(xiàn)故障時自動報警并停止運行。這種設(shè)計在一定程度上提高了設(shè)備的安全性,尤其是在高溫高壓環(huán)境下。
環(huán)保節(jié)能
醇水制氫燃燒后無硫化物排放,氮氧化物大大低于國家低排放標(biāo)準(zhǔn),燃燒無煙無味,燃燒產(chǎn)物主要是水,可循環(huán)使用。此外,醇?xì)淙剂系娜紵裏嶂蹈?,原料價格低、易獲得,生產(chǎn)運行成本可降低20~30%。
操作簡便
醇水制氫設(shè)備為可移動式設(shè)備,體積小,造型美,智能操作,方便運輸,不受場地和區(qū)域的制約。這種靈活性使其在工業(yè)爐窯等場景中具有較高的適應(yīng)性。
降低碳排放,助力“雙碳”目標(biāo)
天然氣摻氫技術(shù)在工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,能夠有效減少碳排放。例如,在工業(yè)領(lǐng)域,摻氫天然氣可用于工業(yè)鍋爐、熱處理等過程,替代部分傳統(tǒng)化石燃料,減少污染物排放;在交通領(lǐng)域,摻氫天然氣可提高天然氣內(nèi)燃機的熱效率,降低車輛尾氣中的甲烷排放量。此外,摻氫比例為10%和20%時,可實現(xiàn)天然氣碳減排3.5%和7.6%(等熱值計量)。
保障燃?xì)夤?yīng)安全
天然氣摻氫技術(shù)不僅能夠提高氫氣的利用率,還能在一定程度上緩解天然氣供應(yīng)壓力。例如,在天然氣消費缺口較大的地區(qū),低比例摻燒終端應(yīng)用可以有效緩解天然氣供應(yīng)壓力。同時,天然氣摻氫技術(shù)還可以作為應(yīng)急儲備能源或大型儲運基地,通過液化/壓縮槽車運輸,使氫的使用更加便捷靈活。