隨著氫能產(chǎn)業(yè)的快速增長，天然氣摻氫的市場正逐步打開，國際上，歐洲、澳大利亞天然氣摻氫項目已開始實施，而在中國，隨著技術的進步和政策的支持，天然氣摻氫的商業(yè)化拐點即將到來。但同時，在技術和標準上依然面臨一些問題。

在2024年氫能嘉年華會議上，中國電力工程顧問集團華北電力設計院高級工程師田江南介紹了綠色燃料的標準體系和關鍵技術，并對氫氨醇油項目存在的問題、可再生能源制氫耦合綠色天然氣的發(fā)展前景進行了分析。

綠色燃料標準體系

現(xiàn)行的《可再生能源指令（歐盟）》中規(guī)定，到2030年，歐盟內(nèi)部消耗的能源中32%必須是可再生能源。如果要進入歐盟市場，ISCC EU是強制性認證，如工業(yè)級混合油（UCO）、生物柴油（UCOM）和氫化植物油HVO等。

而當前我國綠氫標準是已根據(jù)不同制氫方式的碳排放強度來測算的，碳排放為0的氫氣才能被稱為綠氫。

氫氨醇油項目存在的問題

目前綠氫的成本依然是一大痛點，其中電費占綠氫成本的大頭。主要原因如下：首先制氫需要穩(wěn)定的電源，不穩(wěn)定的電源與相對穩(wěn)定的氫氣會增大電儲能需求。其次，不穩(wěn)定的制氫與相對穩(wěn)定的輸出則需要配置大規(guī)模的氫氣儲罐，此外，要提升電源的穩(wěn)定性，還要需要適當?shù)娘L光配比。這些原因都提高了綠氫電費成本。

氨醇油項目也存在一些問題：

如果直接將氨作為燃料，需要克服氨不容易燃燒的缺陷，由于氨的燃燒速度低于氫，發(fā)熱量也低于氫和天然氣，將其點燃并實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒比較困難。

甲醇是基礎化學品，但其具有一定毒性，吸入、暴露和皮膚接觸均會造成人員的中毒反應。另外，綠色甲醇的燃料成本較高，目前會高出8-10倍左右。

綠色航煤目前價格很高，是石油基航煤的4倍左右，且通過費托合成工藝制得的煤油幾乎不含芳烴和環(huán)烷烴，會導致飛機和發(fā)動機的密封件泄露，其性能無法滿足JeTA-1標準，不能直接作為航空煤油。

綠色天然氣特性與應用

在城鎮(zhèn)燃氣、燃氣輪機、燃氣內(nèi)燃機以及工業(yè)鍋爐內(nèi)均可以摻氫。

城鎮(zhèn)燃氣摻氫：在天然氣中加入的氫氣比例小于23%，其熱值、華白數(shù)、燃燒速度指數(shù)滿足城鎮(zhèn)燃氣分類中12T基準氣的相關技術要求，即滿足燃具互換性。

燃氣輪機摻氫：有助于改善吹息現(xiàn)象，但會增大回火風險，如果摻氫范圍小于15%是可以接受的。

燃氣內(nèi)燃機摻氫：摻氫后內(nèi)燃機中過量空氣系數(shù)增加，最佳點火提前角減小，最高摻氫比例建議在30%以下。

工業(yè)鍋爐摻氫：隨著摻氫比例增加，火焰長度減小，穩(wěn)定性增加，燃燒溫度升高，推薦摻氫比例在30%以內(nèi)。

但同時，管道摻氫也帶來一些隱患，如CH4會在管道內(nèi)部的缺陷處聚集造成的氫腐蝕、氫原子反應產(chǎn)生氫氣造成的氫脆。

此外，還有其他隱患，如導致輸送介質(zhì)的滲漏性、泄露性以及擴散性會增大，焊縫失效可能性增大，管道力學性能變差，著火概率變大，燃燒特性變差，爆炸危害性增大等。

綠色天然氣合成工藝

綠色天然氣的合成工藝主要為碳捕集、生物質(zhì)氣化等，以目前來看仍需要較高的成本，以年產(chǎn)10萬t甲醇項目為例，每年需要捕集二氧化碳14.萬t，碳捕集的固定資產(chǎn)投資總額約為1.85億元，可再生二氧化碳的總費用成本為376.05元/t。

也有項目測算，僅當綠色甲烷售價達到1.25萬元/t以上時，項目資金內(nèi)部收益率＞7%，項目才能具備經(jīng)濟性。綠色天然氣的價格是灰色天然氣價格的3-4倍左右，價格依然很高。

（根據(jù)嘉賓演講整理，未經(jīng)嘉賓本人審核）