人类能源应用的演进史，实际上就是减碳加氢的过程。可再生能源制氢（绿氢）的开发与利用，已成为新一轮世界能源变革的重要动力。
可再生能源的间歇性、区域局限性等特性，决定了其在大规模应用上不得不依赖高效、灵活的能量存储载体。同样的能量如果采用盐穴储氢，其成本比锂离子电池存储电能成本低100倍；而如果选择利用天然气管道运输氢，将比电网输送能力的效率高出至少10倍。
天然气掺氢，或将撬动氢能产业链
天然气掺氢指在现有天然气管道体系基础上，加入一定浓度的氢气，形成氢气、天然气混合气体来进行运输的技术。既可以作为燃料直接使用，也可以在管道下游分离出氢气使用。
天然气掺氢中可以允许一部分的氢含量波动，此特点与可再生能源制氢具有间歇性的特点契合。
▲ 混氢天然气输氢及相关技术线路图
将氢气以一定比例掺入天然气中，然后利用天然气管道或管网进行输送，是实现氢气大规模输送的有效方式。与车载输送和船载输送方式相比，利用管道输送掺氢天然气可充分利用我国现有天然气管道和城市输配气管网，更容易实现氢气大规模、长距离输送，管道或管网的改造成本较低。
混氢比例逐步提升，掺氢项目前景可期
近年来，国际上对混氢天然气的研究日益增多。目前，许多国家都在评估天然气管网设施用于输送混氢天然气的可行性。
▲ 各国/地区天然气管道内最高氢体积分数限制
德国将有可能率先达成20%氢气入网。截至明年年底，E.ON（康采恩）的四家分销网络运营商之一的Avacon首次计划在萨克森-安哈尔特州的地方天然气管网中添加多达20%的氢气。
英国HyDeploy 示范项目中，在基尔大学现有天然气网络注入20%(体积分数)的氢气，为100户家庭和30座教学楼供气。
我国天然气管道网络系统框架已基本形成，天然气管道输送技术成熟。据“中国天然气发展报告(2019)”显示：截止至2018年年底，我国天然气干线管道总长度达7.6万千米，一次输气能力达3200亿m?/a。所以在我国使用天然气管道输送混氢天然气具有较强的可行性。
天然气掺氢，将成促进氢能应用有力引擎
氢能作为连接诸多行业的理想能源，它对能源转型正在做出重要贡献。天然气掺氢能够有效降低二氧化碳排放，同时对于抑制气候变暖也有着积极的作用。
目前，受制于氢能生产和存储技术等方面的限制，氢能的大规模应用还处于过渡阶段。天然气掺氢则直接利用天然气管道自身的优势，又兼具投资少、产生经济效益迅速、广泛连接终端用户等优点，成为化石能源向氢能经济过渡、加速氢能产业发展的可行方案，并且为规模化氢能应用提供技术储备。
我国风电、光伏等可再生能源多分布在“三北”地区。与此同时，大量天然气管网覆盖“三北”地区，因此，天然气掺氢对于“绿氢”应用来说，不失为一种较好的过渡性解决方案。
更重要的是，混氢天然气的使用能够提高氢能在能源中的比例，减少对传统化石燃料的依赖，还有助于扩大氢能的需求并通过规模化降低制氢成本，这对氢能在交通、建筑、制造业和电力等方面的推广有着重要意义。
参考来源：
[1] 石油观察：【天然气情报周刊】185期：天然气掺氢商业化之路前景光明
[2] 李敬法等：掺氢天然气管道输送研究进展
[3] 能源微报：首无前例！！德国将达成20%氢气入网
来源：隆基氢能
