
天然氣是現階段及未來一個時期的重要低碳能源,是支撐我國實現碳達峰的重要能源選擇,而氫能是我國推進能源結構轉型、持續實現能源高級化的重要發展目標。綜合未來能源市場的發展趨勢、能源產業變革方向及能源技術進步因素考慮,天然氣產業與氫氣產業各自鏈條中有三大結合點值得挖掘。
首先是天然氣制氫方面。目前全球氫氣產量中,70%來自天然氣制氫。未來隨著氫能經濟發展規模的不斷壯大、氫產業的全面升級,綠電制氫將成為氫氣的主要來源。此外,天然氣制氫結合碳捕集技術產生的藍氫也將保持一定的市場份額。
化石能源消費水平在部分經濟發達國家已達峰值,非化石能源在發展中國家推廣力度不斷加大,油氣勘探開發及儲運效率提升依賴著技術的進步,低價油氣供應成為一個可能。全球油氣資源可以豐富,非常規油氣及深層、深海油氣勘探開發正逐漸成為中國未來石油公司上游主要經濟發展研究方向。一旦在這些研究領域發展取得突破,對氫氣供應的最直接通過影響就是以中國石油天然氣為原料的制氫成本不斷下降。
其次,天然氣進行發電與氫儲能發電在電力調峰領域“殊途同歸”。天然氣發電和儲氫發電是以新能源為主體的新型電力系統的兩種最重要的調峰電力形式。隨著我國能源技術革命發展戰略的深度不斷推進,可再生能源在終端能源消費中比重逐步加大。可再生能源占比越大,受季節和溫度影響造成的不穩定性越明顯。因此,加強中國電力儲能與調峰能力發展建設是今后支撐新型電力管理系統進行穩定的重中之重。
儲氫是實現系統自身優化的重要支點。氫儲能的具體工作原理是利用被廢棄的風電、光伏發電、水電制氫,一方面將棄風、棄光、棄水電量進行綜合開發利用,“變廢為寶”,另一方面可以調峰。與其他儲能系統相比,氫儲能具有穩定性更好、周期更長的特點。依托氫的各種不同形式進行儲存,科學家還在不斷探索發展依靠氫能車輛儲能途徑,旨在根據國家電網負荷需要,借助人工智能信息技術企業予以統籌調配,做到交通與供電兩不誤。
三是促進天然氣管網天然氣、氫氣輸送一體化。目前氫氣主要可以用作工業生產原料,但隨著向交通發展能源結構轉變,氫氣的產供儲銷體系將日漸完善,產業化技術水平也將全面質量提升。氫氣來源不平衡,未來大規模制氫后可能存在區域部署的現實需求。因此,有必要跨區域運輸氫氣。氫氣公路交通車輛以及運輸有其經濟性限制,需要通過借助管道輸氫。
天然氣管道輸送氫氣被越來越多的投資者和管理決策者將注意力轉向依靠。現階段天然氣摻氫輸送技術問題就是我們針對這一需要企業發展起來的。雖然這項技術還存在一些問題,但業界仍應將其作為發展重點。我國提出到2030年前中國實現碳達峰,這一發展時期恰好是天然氣市場需求增長期,圍繞天然氣主干管網,全國將興起連接主干線的區域支線建設,因此我們應將天然氣管網的建設工作視為企業未來氫氣大規模生產運輸的先期工程,即在目前我國一些富含風力及太陽能利用資源、重要影響天然氣產地及重要海外氣源通道不同地區,統籌兼顧,在規劃天然氣管網建設時應考慮輸氫,為以后的氫氣跨區域經濟輸送學生創造一種硬件基礎設施環境條件。即便將來天然氣市場需求進行強度不斷下降,這些天然氣管網依然有用武之地。