一直以來，摻氫作為天然氣領域降碳的一種有效方式廣受行業青睞，但多家行業研究機構近期發出“警告”稱，目前天然氣摻氫領域仍存在技術、成本、減碳效果有限等多重挑戰，大規模推廣仍待時日。

近日，西班牙第二大天然氣分銷商Nortegas宣布開啟該國首個天然氣摻氫試驗項目，計劃逐步提高天然氣基礎設施和設備中的氫氣比例，嘗試使用天然氣和氫氣的混合氣體發電。

項目層出不窮

綜合多家外媒報道，Nortegas計劃在氣體注入系統、氣體壓縮系統等環節中逐步測試摻氫效果，同時將測試智能混氫裝置，循序漸進地提高天然氣系統中的摻氫比例，實現天然氣管道的轉換改造。另外該公司表示，也將研發適用于100%氫氣體系的新材料和零部件，最終實現純氫氣供能。

事實上，除西班牙外，天然氣摻氫的“潮流”已經席卷多國。截至今年5月，英國、美國、比利時、德國等國家均已啟動了天然氣摻氫規劃，我國甚至已有天然氣摻氫的商用項目落地。

去年上半年，英國首個天然氣摻氫試驗項目獲得了積極結果。今年1月，英國電網機構ENA又宣布，2023年要實現在天然氣管道中摻氫20%的目標，為此，英國政府已要求本土5家天然氣管網運營商做好準備。去年，歐盟委員會也曾公開表示，歐盟正在制定針對家用供熱鍋爐的最新標準，其中“至少滿足20%摻氫比例”的要求引人矚目。

值得一提的是，今年初，國家電投集團宣布，首個燃氣輪機摻氫燃燒示范項目正式投運，整體方案可行性得到驗證。據了解，這也是全球范圍內首個在天然氣商業機組中進行摻氫燃燒的聯合循環、熱電聯供示范項目，改造后的機組具備了純天然氣和天然氣摻氫兩種運行模式的兼容能力。

技術仍待完善

業內普遍認為，對天然氣摻氫這一新興技術的嘗試好處頗多，其中最為重要的是降低天然氣這一化石燃料的消費量。歐盟氣候專員FransTimmermans曾公開表示：“天然氣相關基礎設施的‘雙重用途’越多越明顯，這將幫助社會過渡到使用綠氫的情景。”英國官方機構也曾測算稱，按照英國的天然氣消費水平，如果能夠實現20%的摻氫比例，每年英國在供熱供電方面有望減少600萬噸二氧化碳排放。

與此同時，業界也廣泛達成共識，認為在天然氣管道中摻氫的比例控制在20%以下時，可以免于大規模改造能源基礎設施，為此這一比例也成為目前各國最為廣泛的選擇。

此外，ENA首席執行官DavidSmith還指出，天然氣摻氫除了能夠起到降碳的作用，還能夠在天然氣市場動蕩的情況下穩定能源供應。

不過，值得注意的是，國際可再生能源署(IRENA)等多家機構多次提醒，天然氣摻氫仍存在一定的技術挑戰。IRENA在4月底最新發布的報告中指出，全球范圍內，各個天然氣管網及每條天然氣管道對氫氣比例的容納程度都不相同，在不實施基礎設施大規模改造的情況下，最終可行的摻氫比例可能會低于預期。

成本依然高企

多家行業機構進一步表示，目前氫氣的生產成本仍遠高于天然氣，如果要大規模推廣天然氣摻氫，政府和企業需要算好“經濟賬”。

根據IRENA的測算，混摻20%的氫氣僅能比單純使用天然氣降低約7%的溫室氣體排放，而摻氫后天然氣供能的成本卻遠高于單純使用天然氣。

數據顯示，按照目前全球可再生能源制氫的平均成本水平，二氧化碳價格應在500美元/噸以上時，天然氣摻氫才會具備一定的經濟效益。

德國智庫機構AgoraEnergiewende也曾發布報告稱，按照當前氫氣的市場價格，在天然氣管道中摻入20%的氫氣可能會讓終端家庭用戶的用熱成本增加33%以上。

IRENA同時指出，由于成本過高，天然氣摻氫還面臨著來自其他降碳方式的競爭，比如，使用碳捕捉與封存(CCS)裝置降碳，按照其市場發展速度，成本將很快降至200美元/噸以下，這將對天然氣摻氫降碳產生很大壓力。對此，IRENA建議，各國政府應盡快對天然氣摻氫管道提供相應補貼。（中國能源報 記者 李麗旻）