管道输氢标准细化!住建部:氢能输配设备标准征意见纯氢介质和掺氢比例不超过20%
8月22日,住房城乡建设部连发两份通知,就国家标准《氢能输配设备通用技术要求(征求意见稿)》(简称《技术要求》)以及《燃气掺氢混气装置(征求意见稿)》(简称《混气装置》),向社会公开征求意见。
关键技术指标
根据《技术要求》,文件规定了氢能输配设备的要求、试验方法、检验规则、质量证明文件、标志、包装、运输和贮存,适用于城镇氢能输配系统用储存设备、过滤设备、调压设备、计量设备、安全防护设备、阀门、管道及附件、安全控制装置等设备。
值得一提的是,两份文件均对管道输氢提出了几项关键技术指标——
氢能输配设备适用于纯氢介质和掺氢比例不超过20%,压力不超过20.0MPa的天然气掺氢燃气。
天然气管道内流速不宜超过20m/s;氢气管道内流速不宜超过15m/s;掺氢天然气管道内流速不应超过20m/s。
掺氢比例超过20%(体积分数)的天然气掺氢燃气设备除符合本标准要求外,还应做适用性论证。
本次国家标准的发布,将有助于后续管道输氢项目的发展。
长远来看,虽然目前储运方式多元化已逐步显现,但实际上不论是更高压力的气态储运氢,还是液氢、固态储氢、有机液态储氢等,由于其载体容器体积的固定性,单次储运氢能力存在一定的上限。因此,利用输氢管道进行氢气输送,则被认为是运氢环节的最终目标。
2024年2月18日,国内首个氢气储输管道用钢管国家标准通过立项批复;而《2024年能源行业标准计划立项指南》、《关于征集2024年第一批氢能行业团体标准的通知》 等文件也多次涉及包含管道输氢在内的氢能储运标准的完善。管道输氢产业已逐步走出原有的“尴尬期”。
从行业动态来看,2024年至今,管道输氢项目建设发展加速。进入下半年来,管道输氢方向依旧没有放慢发展前进的脚步。
7月3日,康保至曹妃甸氢气管道工程勘察和详细设计阶段启动会在河北廊坊召开,标志着这条世界最大口径、最大输量的绿氢管道勘察和详细设计工作正式启动,管道建成后将有力推动京津冀地区氢能一体化发展。
7月5日,中石化启动了管道工程河北省部分用地预审与选址工作招标,根据披露的信息,京蒙输氢管道河北省部分管道全长约848km,途经张家口市、保定市、廊坊市、石家庄市共4个市23个区县,设置6座站场,37座阀室。此次用地预审与选址工作工作直至取得河北省自然资源主管部门用地预审与选址意见书。
7月28日,重塑能源与银川高新技术产业开发区正式签约了绿氢制储输用一体化项目,将联合氢能产业生态合作伙伴共同规划建设连接太阳山、灵武市、盐池县和宁东能源化工基地的长距离输氢管道等配套项目,依托宁夏氢能产业基础和资源禀赋,促进当地氢能产业更高质量发展。
现阶段,要实现输氢管道的稳定可靠输送,当前技术上还面临着诸多挑战——
管道输氢过程的泄漏与燃爆。由于氢气的分子直径小,密度小,因此输氢管道间连接以及管道与阀件间连接密封均有着较高要求。同时对于管道输氢的氢泄漏扩散规律、管道输氢的安全监测、风险管控方面的技术问题,也是发展管道输氢产业过程中需要重点关注方向。
包括高性能的氢能管道的设计制造技术、管道运行和控制技术以及应急和维护的技术;
低成本、高强度的抗氢脆材料。对于氢气与管材的相容性,由于氢气纯度、压力、管材组分、服役条件、管输设备掺氢适应性等条件的影响,输氢管道将面临着相对复杂的工况,若氢气与管材的相容性不佳将影响管材的抗氢致损伤能力,从而导致发生泄漏等安全事故,因此研究管道用材料的抗氢致损伤能力对于纯氢或掺氢燃气的安全输送具有十分重要的意义。
相关装备国产化,像大流量的压缩机,氢气计量的设备阀门、仪表等。
写在最后
不过这两年来,国内管道输氢技术已有所突破,虽还未进行大规模的应用,输氢管道建设所需管材、压缩机、管阀件、流量计等关键设备与核心零部件,已有多个国内厂家布局且有实际突破,进口垄断局面开始“松动”。
相关数据显示,到2030年,氢能产业将成为我国新的经济增长点和新能源战略的重要组成部分,高压氢气长输管道建设里程达到3000km。全球氢能认为,随着氢能的发展与相关技术的成熟和完善,大规模集中制氢和氢的长距离运输是未来趋势。高效经济的管道运输方式,是氢能实现大规模商业化发展的重要方向。