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
氫氣的易燃易爆特性
氫氣在空氣中具有小點火能量低、自燃概率高、燃燒速度快、爆炸下限低等特點。一旦泄漏,極易形成爆炸性混合物,且氫氣火焰亮度低,肉眼難以發(fā)現(xiàn),增加了火災(zāi)和爆炸的風(fēng)險。
氫脆腐蝕與材料兼容性
氫氣對金屬材料具有氫脆腐蝕性,可能導(dǎo)致管道破裂或設(shè)備損壞。此外,氫氣與天然氣的混合均勻性也是一個問題,不均勻的混合可能導(dǎo)致局部氫氣濃度過高,引發(fā)安全事故。
安全措施與標(biāo)準(zhǔn)制定
為應(yīng)對上述風(fēng)險,研究建議在摻氫比例較高的情況下,應(yīng)建立相關(guān)評估方法和用戶數(shù)據(jù)庫,并完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。例如,摻氫比例在10%以內(nèi)時,管道安全管理和燃?xì)饩哌m用性基本與天然氣一致;而摻氫比例達(dá)到40%以上時,需關(guān)注安全問題。
環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展
天然氣摻氫技術(shù)在紡織行業(yè)中的應(yīng)用,有助于減少污染物排放,符合綠色低碳的發(fā)展趨勢。和指出,通過將紡織廢水轉(zhuǎn)化為氫氣,并與天然氣混合使用,可以降低污染物排放率,減少二氧化碳排放。此外,提到,天然氣摻氫混合不僅能夠拓展氫能應(yīng)用場景,還能改善終端設(shè)備的燃燒性能,減少二氧化碳、氮氧化物等排放,實現(xiàn)綠色低碳目標(biāo)。
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(qiáng)。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。
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(jī)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。
低成本的氫氣輸送
天然氣摻氫技術(shù)利用現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)系統(tǒng),將氫氣與天然氣混合后輸送至終端用戶,避免了新建氫氣管道的高昂成本。這種“以氣載氫”的方式不僅降低了運輸成本,還提高了氫氣的利用效率。例如,天然氣摻氫的經(jīng)濟(jì)距離大于200千米,輸送成本為0.3~0.8元/(千克,百千米),遠(yuǎn)低于長管拖車和液氫罐車。
大規(guī)模儲能與可再生能源消納
天然氣摻氫技術(shù)可以作為大規(guī)模儲能的載體,幫助實現(xiàn)可再生能源的消納。通過摻氫天然氣,可以將間歇性可再生能源(如風(fēng)電、光伏)制取的氫氣儲存并輸送到終端,從而實現(xiàn)能源的時空平衡。例如,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。
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