英國積極推動天然氣摻氫下半年將啟動本土首個天然氣發電站摻氫調峰試點項目

英國首個天然氣發電站摻氫調峰試點項目將按計劃于今年下半年啟動。

自去年上半年英國作出“2023年將一定比例氫氣混合到天然氣網絡”的決定以來，該國推動天然氣摻氫的熱情日益高漲。盡管氫氣與天然氣混合燃燒發電的經濟性和環保性有待進一步評估，但英國整體對低碳混合氣前景持樂觀態度。

須盡快確定摻氫率

“英國政府應該盡快對天然氣摻氫率做出批復，越快確定摻氫率，才能更快刺激摻氫技術和相關試點項目商業落地。”英國政府低碳天然氣顧問、專用化學品公司莊信萬豐催化劑技術首席執行官簡·圖古德說。

氫能是幫助英國實現凈零排放目標的關鍵解決方案之一，隨著能源安全、氣候變化等問題日益尖銳，全球對氫生態系統需求正迅速跨越工業、運輸和電力部門。水泥、鋼鐵、玻璃等能源密集型行業特別適合轉用氫能，而且氫還可以為商用飛機、船舶、重型貨車和救護車等大型車輛提供動力，這些大型車輛如果使用電力充電時間將十分漫長。

圖古德去年7月被英國商業、能源和工業戰略部任命為英國首個“氫能冠軍”，這一角色相當于政府獨立專家顧問，職責是與行業利益相關者和投資者接觸，以確定氫項目投資障礙和利好影響，并就如何加速氫經濟轉型向英政府建言獻策。

英國商業、能源和工業戰略部部長夸西·夸滕表示：“圖古德的工作是確保氫能行業和政府部署協調一致，從而加快氫能生產，保障英國能源安全并創造更多就業機會。”

英國《衛報》指出，英國對天然氣的依賴性頗高，英國83%的家庭和20多萬家企業都離不開天然氣。在此背景下，與氫氣混合的天然氣將成為一個高效的低碳解決方案。

英國政府將在今年內決定是否將高達20%的氫氣混合到天然氣系統中，以降低天然氣鍋爐的碳排放量，推動實現2050年凈零排放目標。天然氣鍋爐碳排放量約占英國溫室氣體排放總量的1/5。

“所有新燃氣鍋爐都應該為摻氫做好準備。”圖古德說，“最早2026年就需要使用混合天然氣，不管是可再生能源電解水制得的綠氫，還是化石燃料配合CCS(碳捕集與封存)技術制得的藍氫，都可以混合到英國天然氣管網中。”

摻氫調峰試點即將開始

英國最大的天然氣供應商森特理克集團日前表示，今年下半年將按計劃啟動旗下天然氣發電站摻氫試點項目，這有望成為英國首個摻氫調峰項目。

據悉，森特理克位于英國林肯郡的天然氣發電站發電裝機容量為49兆瓦，主要滿足用電高峰期或可再生能源發電量較低時的電力需求，通常每日運行不到3小時。摻氫試點項目旨在測試在發電站使用天然氣和氫氣混合燃料的實用性，目的是降低整體碳排放強度。

該摻氫試點項目實施周期為12個月，預計今年三季度啟動初期，天然氣摻氫率僅為3%，項目開展后將逐步提高到20%，最終目標是實現100%使用氫氣。

與此同時，英國能源網絡協會的天然氣網絡摻氫計劃也將于今年啟動，將在今年冬季，在全英范圍內供應摻氫率20%的天然氣，旨在為英國天然氣發電站使用更清潔的混合天然氣奠定基礎。該協會估計，20%摻氫率每年將減少大約600萬噸二氧化碳排放量。

英國國家電網公司氫氣項目主管安托尼·格林強調，為實現更高摻氫率，英國應盡快啟動能源基礎設施改造。

眼下，英國健康與安全執行局正在評估家庭、商業和工業環境中使用氫能的安全性。

成本和安全是挑戰

對于摻氫天然氣是否適用于家用天然氣鍋爐，業內的看法兩極分化。支持者認為，與安裝電動熱泵等其他低碳供暖系統相比，改用低碳氫的鍋爐給環境帶來的影響較小。“低碳氫是一個新生產業，雖然無法成為英國未來能源需求的絕對良方，但其低碳屬性仍可以在能源結構中擁有一席之地。”圖古德強調。

事實上，天然氣摻氫可以改變天然氣的燃燒特性，增加燃燒值，同時還可以利用天然氣管道等基礎設施，為現階段氫氣運輸、氫能規模化應用帶來更多可能性。

但是，反對者認為，天然氣摻氫可能會延長天然氣在家庭供暖中的使用，而且與電動熱泵或太陽能等替代品相比，既不經濟，效率也更低。康沃爾咨詢公司預計，使用氫進行家庭供暖的成本可能比使用天然氣高出70%。

此外，氫很容易滲透到固體金屬中，使管道鋼開裂，而其對塑料管道、壓縮機、閥門，以及倉儲設施等其他非管道設備的影響仍待評估。

美國能源部國家可再生能源實驗室氫系統分析負責人馬克·鐘表示，將氫混合到天然氣管道中并不是新概念，但仍然存在很大的知識缺口，摻氫影響需要綜合考慮材料、經濟性和運營等多方面因素，而且氫的能量密度使能量傳輸面臨難題。

截至目前，全球尚未出臺統一的摻氫天然氣管道輸送系統專用標準，各國天然氣氣體質量規范中可允許的最大摻氫比例也各不相同，這給摻氫技術研發和相關試點示范帶來了一定挑戰。