科技日报记者 操秀英
4月10日，中国石化宣布，“西氢东送”输氢管道示范工程已被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》，标志着我国氢气长距离输送管道进入新发展阶段。“西氢东送”起于内蒙古自治区乌兰察布市，终点位于北京市，管道全长400多公里，是我国首条跨省区、大规模、长距离的纯氢输送管道。
“西氢东送”管道规划经过内蒙古、河北、北京等3省（市）9个县区。管道一期运力10万吨/年，预留50万吨/年的远期提升潜力。同时，将在沿线多地预留端口，便于接入潜在氢源。管道建成后，将用于替代京津冀地区现有的化石能源制氢及交通用氢，大力缓解我国绿氢供需错配的问题，对我国跨区域氢气输送管网建设具有战略性的示范引领作用，助力我国能源转型升级。
绿氢是指通过风能、光能等可再生能源制造而成的氢气，被视为最具发展潜力的清洁能源之一。内蒙古风光资源丰富，发展绿氢具有得天独厚的优势，但是，如何把内蒙古乃至我国西部的绿氢运送到东部市场需求旺盛的区域，一直是制约绿氢产业发展的瓶颈问题。目前，长管拖车仍是我国长距离氢气运输的主流方式，但这种方式成本较高、效率较低，也是造成终端用氢成本高的主要原因之一，极大制约了产业链发展。输氢管道可以实现大规模、长距离输送氢气，并且兼顾经济性。中国石化已经在内蒙古布局了鄂尔多斯风光融合绿氢示范项目，并规划在乌兰察布市建设大规模绿电制绿氢项目，通过建立风光发电-绿电制氢-氢气管输-炼化与交通用氢的一体化氢产业发展模式，实现氢能产业制、储、输、用全产业链示范布局。
风力、光伏发电具有间歇性、波动性、随机性等特点，由于电网建设和消纳机制存在一定滞后，就产生了“弃风弃光”。氢储能可以弥补其他储能形式的短板，将大量的弃风、弃光转化成氢进行储能。随着“西氢东送”管道的建设投产，周边发电企业可以利用弃风弃光发电制氢，通过管道输送出来，构成源网荷储氢的一个重要组成方式。
研究表明，在高压气态输送过程中，氢会逐步侵入并渗透钢材，引发钢材力学性能下降、氢致裂纹等氢脆现象。管输氢气与油气管道因介质流动与燃爆特性不同，在工艺设计与安全控制等方面存在明显差异。中国石化攻关团队开展氢能管输技术的系统性研发，通过对管材进行系统试验与应用研究，掌握了氢环境下不同钢级管材及焊接接头性能的综合评估与应用技术，初步形成了氢气长输管道增压输送、安全泄放、管材评价、焊接安装和安全防护等核心技术体系。同时，中国石化完成企业标准《氢气输送管道工程技术规范》编制，填补国内在该领域标准的空白，规范涵盖了输氢管道工程的设计、施工及投产环节，为乌兰察布输氢管道工程的落地实施奠定了基础。
据了解，目前，全球范围内氢气输送管道总里程已超5000公里，其中，美国建有输氢管道超2500公里，中国的输氢管道建设则仍处于起步阶段。中国石化已经建有金陵—扬子氢气管道、巴陵—长岭氢气输送管线工程、济源—洛阳氢气管道工程，最长投运时间约16年。
据悉，“西氢东送”输氢管道示范工程已经在路由选址、技术研究、工程建设方案等方面取得积极进展，基本完成可行性研究报告的编制，正在加快推进项目各项工作。
（图片由中国石化提供）