●李丽旻

    一直以来，掺氢作为天然气领域降碳的一种有效方式广受行业青睐，但多家行业研究机构近期发出“警告”称，目前，天然气掺氢领域仍存在技术、成本、减碳效果等多重挑战，大规模推广尚待时日。

    近日，西班牙第二大天然气分销商Nortegas宣布开启该国首个天然气掺氢试验项目，计划逐步提高天然气基础设施和设备中的氢气比例，尝试使用天然气和氢气的混合气体发电。

    项目层出不穷

    Nortegas计划在气体注入系统、气体压缩系统等环节中逐步测试掺氢效果，同时将测试智能混氢装置，循序渐进地提高天然气系统中的掺氢比例，实现天然气管道的转换改造。另外，该公司也将研发适用于100%氢气体系的新材料和零部件，最终实现纯氢气供能。

    除西班牙外，天然气掺氢的“浪潮”已经席卷多国。截至今年5月，英国、美国、比利时、德国等国均已启动了天然气掺氢规划。

    去年上半年，英国首个天然气掺氢试验项目获得了积极结果。今年1月，英国电网机构ENA又宣布，2023年要实现在天然气管道中掺氢20%的目标，为此，英国政府已要求本土5家天然气管网运营商做好准备。去年，欧盟委员会也曾公开表示，欧盟正在制定针对家用供热锅炉的最新标准，其中“至少满足20%掺氢比例”的要求引人瞩目。

    技术仍待完善

    业内普遍认为，对天然气掺氢这一新兴技术的尝试好处颇多，其中最为重要的是降低天然气这一化石燃料的消费量。

    欧盟委员会执行副主席弗兰斯·蒂默曼斯曾公开表示：“天然气相关基础设施的‘双重用途’越多越明显，这将帮助社会过渡到使用绿氢的情景。”据英国官方机构测算，按照英国的天然气消费水平，如果能够实现20%的掺氢比例，每年英国在供热供电方面有望减少600万吨二氧化碳排放。

    与此同时，业界也广泛达成共识，认为在天然气管道中掺氢的比例控制在20%以下时，可以免于大规模改造能源基础设施，为此，这一比例也成为目前各国最为广泛的选择。

    此外，ENA首席执行官大卫·史密斯还指出，天然气掺氢除了能够起到降碳的作用，还能够在天然气市场动荡的情况下稳定能源供应。

    不过，值得注意的是，国际可再生能源署（IRENA）等多家机构多次提醒，天然气掺氢仍存在一定的技术挑战。IRENA在4月底最新发布的报告中指出，全球范围内，各个天然气管网及每条天然气管道对氢气比例的容纳程度都不相同，在不实施基础设施大规模改造的情况下，最终可行的掺氢比例可能会低于预期。

    成本依然高企

    多家行业机构进一步表示，目前氢气的生产成本仍远高于天然气，如果要大规模推广天然气掺氢，政府和企业需要算好“经济账”。

    根据国际可再生能源署测算，混掺20%的氢气仅能比单纯使用天然气降低约7%的温室气体排放，而掺氢后天然气供能的成本却远高于单纯使用天然气。

    数据显示，按照目前全球可再生能源制氢的平均成本水平，碳价在500美元/吨二氧化碳当量以上时，天然气掺氢才会具备一定的经济效益。

    德国智库机构Agora Energiewende也曾发布报告称，按照当前氢气的市场价格，在天然气管道中掺入20%的氢气可能会让终端家庭用户的用热成本增加33%以上。

    国际可再生能源署同时指出，由于成本过高，天然气掺氢还面临着来自其他降碳方式的竞争，比如，使用CCS（二氧化碳捕集与封存）装置降碳，按照其市场发展速度，成本将很快降至200美元/吨以下，这将给天然气掺氢降碳带来很大压力，各国政府应尽快对天然气掺氢管道提供相应补贴。