
4月19日傍晚,濰坊市民劉楠楠開(kāi)始做晚飯。她打開(kāi)燃?xì)庠睿{(lán)色火苗跳躍而起,火力與往日別無(wú)二致。這份尋常的煙火氣背后,一項(xiàng)改變能源結(jié)構(gòu)的變革正在發(fā)生——流入她家的天然氣中,已穩(wěn)定注入了清潔的氫氣。
我國(guó)首個(gè)10萬(wàn)戶級(jí)天然氣摻氫規(guī)模化應(yīng)用項(xiàng)目4月19日在濰坊正式啟動(dòng)。從當(dāng)日起,濰坊中心城區(qū)10萬(wàn)戶城鎮(zhèn)居民及商戶的廚房灶臺(tái),將用上摻入氫氣的天然氣。這標(biāo)志著氫能在我國(guó)城鎮(zhèn)燃?xì)忸I(lǐng)域應(yīng)用的“最后一公里”正式被打通。
該項(xiàng)目依托濰坊現(xiàn)有城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,全面覆蓋居民日常生活、商戶餐飲等各類民生用氣場(chǎng)景。項(xiàng)目采用3萬(wàn)立方米天然氣摻氫裝備,摻氫比例可在0至10%之間靈活調(diào)節(jié)。居民無(wú)需更換家中任何燃?xì)庠O(shè)備,即可正常使用摻氫天然氣。
目前,項(xiàng)目已建成每小時(shí)5000立方米的電解水制氫裝備、全長(zhǎng)5.2公里的城鎮(zhèn)燃?xì)廨敋涔艿溃约皣?guó)內(nèi)領(lǐng)先的摻氫—輸氫全流程檢測(cè)平臺(tái),每年最高可消納氫氣1300萬(wàn)立方米。
項(xiàng)目正式啟動(dòng)前,已在城市部分區(qū)域連續(xù)安全穩(wěn)定試運(yùn)行,未發(fā)現(xiàn)安全及燃?xì)赓|(zhì)量問(wèn)題。供氣系統(tǒng)關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)及調(diào)壓設(shè)備、計(jì)量?jī)x表等主要設(shè)備技術(shù)指標(biāo),均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
國(guó)家燃料電池技術(shù)創(chuàng)新中心副主任潘鳳文介紹,通過(guò)實(shí)施“氫進(jìn)萬(wàn)家”科技示范工程,該項(xiàng)目在全國(guó)范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、長(zhǎng)周期、連續(xù)穩(wěn)定的摻氫示范應(yīng)用。天然氣摻氫在綠電消納、能源安全保障、節(jié)能減排降碳等方面,均具有顯著的示范效應(yīng)。
初步測(cè)算顯示,若全國(guó)城鎮(zhèn)燃?xì)庀M(fèi)按10%比例摻氫,每年可替代天然氣約150億立方米,相應(yīng)減少二氧化碳排放約3000萬(wàn)噸。這意味著,每年可節(jié)省天然氣采購(gòu)成本數(shù)百億元,同時(shí)為風(fēng)電、光伏等綠電消納開(kāi)辟出一條規(guī)模化新通道。
此次啟動(dòng)的項(xiàng)目,是“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“氫進(jìn)萬(wàn)家”科技示范工程的重要成果。該工程于2021年由科技部與山東省政府聯(lián)合啟動(dòng),以濟(jì)南、青島、濰坊、淄博四市為試點(diǎn)。10萬(wàn)戶級(jí)摻氫項(xiàng)目的落地,標(biāo)志著這一工程正式進(jìn)入民生應(yīng)用階段。
齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)二級(jí)研究員、山東省生態(tài)文明研究中心主任周勇表示,天然氣摻氫是現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)氫能規(guī)模化應(yīng)用最具可行性的路徑之一。該項(xiàng)目不僅驗(yàn)證了城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)對(duì)低比例摻氫的適應(yīng)性,更打通了綠電消納的規(guī)模化新通道,并為全國(guó)更大范圍的推廣提供技術(shù)參數(shù)與運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。

一場(chǎng)10萬(wàn)戶級(jí)的“氫進(jìn)萬(wàn)家”能源實(shí)驗(yàn)
4月19日,山東濰坊,我國(guó)首個(gè)10萬(wàn)戶級(jí)天然氣摻氫規(guī)模化應(yīng)用項(xiàng)目正式啟動(dòng)。從這一天起,濰坊中心城區(qū)10萬(wàn)戶居民的廚房灶臺(tái),將用上摻入氫氣的天然氣,而居民們無(wú)需更換任何燃?xì)庠O(shè)備。這個(gè)項(xiàng)目依托濰坊現(xiàn)有的城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,覆蓋居民日常生活、商戶餐飲等各類民生用氣場(chǎng)景。
一場(chǎng)持續(xù)五年的布局
濰坊的這次突破,并非偶然。它背后是“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃——“氫進(jìn)萬(wàn)家”科技示范工程長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的布局。
2021年4月,科技部與山東省政府聯(lián)合啟動(dòng)“氫進(jìn)萬(wàn)家”工程,以濟(jì)南、青島、濰坊、淄博四市為試點(diǎn),目標(biāo)是以“一條氫能高速、兩個(gè)氫能港口、三個(gè)科普基地、四個(gè)氫能園區(qū)、五個(gè)氫能社區(qū)”為建設(shè)藍(lán)圖,推動(dòng)氫能在交通運(yùn)輸、工業(yè)和居民用能等終端場(chǎng)景的應(yīng)用。
五年間,濰坊在這張藍(lán)圖中占據(jù)了越來(lái)越重要的位置。2025年4月,國(guó)內(nèi)首條城鎮(zhèn)輸氫管道在濰坊開(kāi)工,設(shè)計(jì)年輸氫能力3萬(wàn)噸,輸氫成本較傳統(tǒng)方式降低80%。此后,“氫進(jìn)萬(wàn)家”二期項(xiàng)目重要建設(shè)工程——寶通街次高壓純氫管道工程也在濰坊高新區(qū)開(kāi)工建設(shè)。此次啟動(dòng)的10萬(wàn)戶級(jí)摻氫項(xiàng)目,正是這條技術(shù)路線從實(shí)驗(yàn)走向規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵步驟。
國(guó)家燃料電池技術(shù)創(chuàng)新中心副主任潘鳳文表示,通過(guò)實(shí)施“氫進(jìn)萬(wàn)家”科技示范工程,打通了氫能在城鎮(zhèn)燃?xì)忸I(lǐng)域應(yīng)用的“最后一公里”,在全國(guó)范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、長(zhǎng)周期、連續(xù)穩(wěn)定的摻氫示范應(yīng)用。
摻氫天然氣入戶的經(jīng)濟(jì)賬
10萬(wàn)戶居民用上摻氫天然氣卻不用更換燃?xì)庠O(shè)備,源于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
項(xiàng)目正式啟動(dòng)之前,濰坊已在部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)連續(xù)安全穩(wěn)定試運(yùn)行,未發(fā)現(xiàn)安全及燃?xì)赓|(zhì)量問(wèn)題。供氣系統(tǒng)的關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)以及各類調(diào)壓設(shè)備、計(jì)量?jī)x表等主要設(shè)備技術(shù)指標(biāo),全部符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
從更廣泛的技術(shù)研究來(lái)看,摻氫比例低于20%時(shí),現(xiàn)有家用燃?xì)庠O(shè)備通常無(wú)需更換即可安全運(yùn)行。國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)證實(shí),當(dāng)摻氫比例從0增加到25%時(shí),直火灶、旋火灶和紅外灶的熱效率基本保持不變,而且煙氣中一氧化碳排放量,隨著摻氫比例增加而大幅降低。
氫能規(guī)模化應(yīng)用的最大障礙一直是成本。過(guò)去幾年,電解水制氫設(shè)備的成本快速下降。
數(shù)據(jù)顯示,電解水制氫設(shè)備采購(gòu)成本已從2022年的約3000元/kW降至2024年的1800元/kW,預(yù)計(jì)到2027年將進(jìn)一步下降至1200元/kW以下。成本下降,主要得益于電解槽核心材料國(guó)產(chǎn)化率提升和規(guī)模化制造帶來(lái)的邊際成本遞減。在關(guān)鍵材料方面,國(guó)產(chǎn)PEM電解槽用鈦纖維氣體擴(kuò)散層性能指標(biāo)已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平,成本較進(jìn)口產(chǎn)品降低近40%。
更宏觀的測(cè)算顯示,如果在全國(guó)城鎮(zhèn)燃?xì)庀M(fèi)中按10%的摻氫比例計(jì)算,每年可替代天然氣約150億立方米,相應(yīng)減少二氧化碳排放約3000萬(wàn)噸。按當(dāng)前天然氣價(jià)格估算,這意味著每年可節(jié)省天然氣采購(gòu)成本數(shù)百億元,同時(shí)為綠電消納開(kāi)辟了一條新的規(guī)模化通道。
加快構(gòu)建政策框架和標(biāo)準(zhǔn)體系
當(dāng)濰坊的摻氫天然氣進(jìn)入10萬(wàn)戶家庭,國(guó)家層面的政策框架和標(biāo)準(zhǔn)體系也正在加速構(gòu)建。
2026年3月,工信部、財(cái)政部、國(guó)家發(fā)改委三部門部署氫能綜合應(yīng)用試點(diǎn),明確以推動(dòng)工業(yè)和居民用熱綠色化低碳化為主線,在保證安全可靠前提下推動(dòng)可再生能源制氫直接摻入天然氣管網(wǎng)或工業(yè)鍋爐等設(shè)備,并逐步提高摻氫比例。在標(biāo)準(zhǔn)層面,《燃?xì)廨斉湓O(shè)備安全基本技術(shù)要求》(GB 46765-2025)將于2026年5月1日正式實(shí)施;《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)施摻氫適應(yīng)性評(píng)估技術(shù)指南》也在加緊編制中,2025年11月編制組專程赴濰坊項(xiàng)目實(shí)地調(diào)研。
今年全國(guó)兩會(huì)上,全國(guó)人大代表聶曉煒建議,建立完善標(biāo)準(zhǔn)體系與安全監(jiān)管辦法,明確天然氣摻氫比例上限,出臺(tái)摻氫燃?xì)夤艿拦こ淘O(shè)計(jì)規(guī)范,完善天然氣摻氫的價(jià)格形成機(jī)制,對(duì)摻氫天然氣項(xiàng)目實(shí)施一定比例的增值稅即征即退政策。
濰坊項(xiàng)目的啟動(dòng)令人振奮,但從“首個(gè)”到“常態(tài)”,仍有多重挑戰(zhàn)需要面對(duì)。
其一是經(jīng)濟(jì)性。綠電成本占綠氫成本的70%左右,雖然內(nèi)蒙古、遼寧等新能源富集省份的綠氫經(jīng)濟(jì)性已初步顯現(xiàn),但整體上綠電制氫的經(jīng)濟(jì)性仍有待提升。
其二是標(biāo)準(zhǔn)體系的完善。目前,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)天然氣管道摻氫比例上限尚無(wú)統(tǒng)一明確規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)制定總體上仍滯后于工程實(shí)踐。
其三是基礎(chǔ)設(shè)施的長(zhǎng)期適應(yīng)性。雖然研究顯示摻氫比例低于20%時(shí),管道材料通常無(wú)需大規(guī)模改造,但長(zhǎng)期運(yùn)行中的氫脆風(fēng)險(xiǎn)仍需持續(xù)監(jiān)測(cè)。
齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)二級(jí)研究員、山東省生態(tài)文明研究中心主任周勇指出,下一步需著力完善摻氫管網(wǎng)與終端安全標(biāo)準(zhǔn),攻克技術(shù)瓶頸。另外,也需要注重氫能更具經(jīng)濟(jì)性的應(yīng)用場(chǎng)景,提高氫能應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益。


(大眾新聞?dòng)浾?王佳聲)





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