氫能可借力天然氣管網(wǎng)
說(shuō)完制造我們?cè)賮?lái)看看運(yùn)輸。如果是摻混到天然氣管道,那么簡(jiǎn)單說(shuō)運(yùn)輸成本和今天槽罐車相比就變得非常有競(jìng)爭(zhēng)力。能否摻混到天然氣管道?一般來(lái)說(shuō),因?yàn)闅浞肿雍苄?,它可能穿透管道的鋼質(zhì)材料,從而引起所謂氫脆的問(wèn)題。這其實(shí)是和管道的材質(zhì)有很多關(guān)系,如果是軟鋼,而且管壁較厚,那么發(fā)生氫脆的可能性很低而且會(huì)很慢。
SNAM公司在意大利已經(jīng)完成的試驗(yàn)表明,意大利95% 以上的天然氣管道都可以摻混氫氣,70%以上的天然氣管道甚至可以運(yùn)輸100%的純氫。如果管道因?yàn)椴馁|(zhì)的原因不能摻混,那就要看具體情況進(jìn)行升級(jí)。這無(wú)疑會(huì)產(chǎn)生較大的成本,但是管道本身也是有壽命的,也需要不斷更新。事實(shí)上,如果是新建管道,現(xiàn)在的材質(zhì)更多都是PVC塑料材質(zhì),不僅耐用結(jié)實(shí),輸氫完全沒(méi)有問(wèn)題。
在管道更新方面,英國(guó)領(lǐng)跑全球,正在更新其大部分天然氣管道。歐盟也有由23家能源運(yùn)輸公司發(fā)起的氫能骨架計(jì)劃,預(yù)計(jì)到2040年,歐洲將有4萬(wàn)公里的輸氫管道。
氫能的主要神奇之處還在于它能夠通過(guò)天然氣管網(wǎng)設(shè)施(運(yùn)輸存儲(chǔ)甲烷分子),通過(guò)氫能燃料電池與電網(wǎng)(電子流動(dòng))耦合互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域,跨季節(jié)的調(diào)節(jié)作用。這時(shí)候,就會(huì)面臨到底是通過(guò)高壓電網(wǎng)長(zhǎng)距離輸電,還是通過(guò)天然氣管網(wǎng)輸送氫能?我認(rèn)為看電網(wǎng)或者管網(wǎng)哪個(gè)更有效即可。如果是已有電網(wǎng)且容量有余,就可以考慮輸電;如果沒(méi)有富余電網(wǎng),但是有天然氣管網(wǎng),那就考慮管網(wǎng)輸氫。如果都沒(méi)有,必須新建基礎(chǔ)設(shè)施,需要從距離、已有配套設(shè)施、負(fù)荷中心具體需求等方面做完備詳細(xì)的分析,沒(méi)有唯一的答案。
無(wú)論如何,綠電和氫能,通過(guò)電網(wǎng)和天然氣管網(wǎng),將成為真正的能源雙雄。
運(yùn)輸問(wèn)題解決后,就是儲(chǔ)氫的問(wèn)題了。其實(shí)天然氣管道本身就是體積巨大的儲(chǔ)氫場(chǎng)所,因?yàn)榧訅壕涂梢栽黾庸艿览锏拇媪俊6屓诵老驳氖?,可以將氫?chǔ)藏于地下鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)。鹽穴壁致密結(jié)實(shí),能夠承受20兆帕以上的壓力,體積在幾萬(wàn)到上百萬(wàn)立方米,是儲(chǔ)氫的理想場(chǎng)所。雪佛龍公司在美國(guó)德克薩斯利用鹽穴儲(chǔ)氫有幾十年的歷史,英國(guó)有三處鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)都用來(lái)儲(chǔ)氫。
鹽穴之外,廢棄天然氣田雖然在一定的條件下可以儲(chǔ)存天然氣,但是否也能用來(lái)儲(chǔ)存氫氣,需要認(rèn)真研究做可行性分析。比較棘手的問(wèn)題是,氫分子十分活躍,有可能和其中的微生物,硫或者巖石中的礦物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但是總體來(lái)說(shuō), 地下儲(chǔ)氣庫(kù)的儲(chǔ)藏成本在$10/MWH, 和制造運(yùn)輸成本相比還是很小的。
解決了制造運(yùn)輸儲(chǔ)藏的問(wèn)題,許多人仍然擔(dān)心氫是否能夠替代其他能源, 我對(duì)此非常樂(lè)觀。在許多工業(yè)領(lǐng)域尤其是難減排行業(yè),還真是非氫能莫屬。
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