天然气掺氢成潮流

长期以来，掺氢作为天然气领域降碳的有效途径，一直受到业界的广泛青睐。然而，许多行业研究机构最近发布了警告，称在天然气掺氢领域仍然存在许多挑战，如技术、成本和有限的减碳效果，大规模推广仍需要时间。

西班牙第二大天然气分销商Nortegas宣布，计划逐步提高天然气基础设施和设备中的氢气比例，并尝试使用天然气和氢气混合气体发电。

项目层出不穷

据多家外国媒体报道，Nortegas计划在气体注入系统和气体压缩系统中逐步测试掺氢效果。同时，测试智能混氢装置，逐步提高天然气系统中的掺氢比例，实现天然气管道的转换和改造。此外，该公司表示，还将开发适合100%氢气系统的新材料和零件，最终实现纯氢气能源供应。

事实上，除了西班牙，天然气掺氢的趋势席卷了许多国家。截至今年5月，英国、美国、比利时、德国等国已经启动了天然气掺氢规划，我国甚至已经实施了天然气掺氢商业项目。

去年上半年，英国第一个天然气掺氢试验项目取得了积极成果。今年1月，英国电网ENA宣布，2023年将实现20%的天然气管道掺氢目标。因此，英国政府已要求当地五家天然气管网运营商做好准备。去年，欧盟委员会还公开表示，欧盟正在制定最新的家用供热锅炉标准，其中至少满足20%的掺氢比例的要求引起了人们的关注。

值得一提的是，今年年初，国家电投集团宣布，首个燃气轮机掺氢燃烧示范项目正式投入运行，并验证了总体方案的可行性。据了解，这也是世界上第一个在天然气商业机组中进行掺氢燃烧的联合循环、热电联供示范项目。改造后的机组具有纯天然气和天然气掺氢运行模式的兼容性。

技术还需完善

业内人士普遍认为，尝试天然气掺氢新技术有很多好处，其中最重要的是减少天然气作为化石燃料的消耗。欧盟气候专员Frans Timmermans曾公开表示：“天然气相关基础设施的‘双重用途’越多就越明显，这将有助于社会过渡到使用绿色氢气的场景。”英国官方机构也曾测算，根据英国的天然气消费水平，如果能达到20%的掺氢率，英国预计每年将减少600万吨二氧化碳在供热和供电方面的排放。

与此同时，业界也广泛认为，当天然气管道中掺氢比例控制在20%以下时，可以避免能源基础设施的大规模改造。因此，这一比例也成为各国最广泛的选择。

此外，ENA首席执行官David Smith也指出，在天然气市场动荡的情况下，天然气掺氢不仅可以降碳，还可以稳定能源供应。

然而，值得注意的是，国际可再生能源署（IRENA）和其他机构一再提醒，天然气掺氢仍然存在一些技术挑战。在4月底发布的最新报告中，IRENA指出，在全球范围内，每个天然气管网和每个天然气管道对氢气比例的容纳程度不同。如果不进行大规模的基础设施改造，最终可行的掺氢比例可能低于预期。

成本仍然很高

许多行业机构进一步表示，氢气的生产成本仍远高于天然气。如果要大规模推广天然气掺氢，政府和企业需要计算经济账。

根据IRENA的计算，混合20%氢气只能比单纯使用天然气减少7%左右的温室气体，而混合氢气的天然气供能成本远高于单纯使用天然气。

数据显示，根据目前全球可再生能源制氢的平均成本水平，当二氧化碳价格应在500美元/吨以上时，天然气掺氢将具有一定的经济效益。

根据目前氢气的市场价格，在天然气管道中掺入20%的氢气可能会增加终端家庭用户的热成本33%以上。

IRENA还指出，由于成本高，天然气掺氢也面临着来自其他降碳方法的竞争。例如，使用碳捕捉和封存（CCS）设备来降碳，根据其市场发展速度，成本将很快降至200美元/吨以下，这将给天然气掺氢降碳带来巨大压力。对此，IRENA建议各国政府尽快对天然气掺氢管道提供相应补贴。