天然氣摻氫燃料簡稱HCNG(Hydrogen enriched with Compressed Natural Gas)又名Hythane,是將氫氣與天然氣按一定比例混合而得到的代用氣體燃料,是“淺氫燃料”的一種。由于氫氣具有燃燒速度快,燃燒界限寬,比熱值小,淬熄長度長等特點(diǎn);因此,天然氣中摻入氫氣可以改變天然氣的燃燒特性。
1月13日英國能源網(wǎng)絡(luò)協(xié)會(huì)(ENA)公布了英國的氫氣混合交付計(jì)劃,從2023年起,英國的天然氣管道網(wǎng)絡(luò)將準(zhǔn)備好向全國各地的家庭和企業(yè)提供20%的混合氫氣,以替代目前使用的部分天然氣。這也意味著,英國的燃?xì)獍l(fā)電廠將能夠使用混合氫氣來產(chǎn)生更清潔的電力。
這些公司還呼吁英國政府將其2030年的國內(nèi)氫氣生產(chǎn)目標(biāo)從5GW增加到10GW,以確保盡可能多的氫氣由英國本土生產(chǎn),以更好地保護(hù)家庭和企業(yè)免受國際天然氣市場變化的影響。將20%的氫氣摻入天然氣網(wǎng),每年將減少相當(dāng)于250萬輛汽車的碳排放,而不需要對(duì)人們的炊具、鍋爐或供暖系統(tǒng)進(jìn)行任何改變。
英國的混合氫氣交付計(jì)劃有以下規(guī)定:一個(gè)新的“2023年目標(biāo)”時(shí)間表,英國所有五個(gè)天然氣網(wǎng)絡(luò)公司都將遵循,以確保從2023/4年冬季開始,家庭能夠受益于氫氣,以取代目前使用的天然氣的五分之一。政府和監(jiān)管機(jī)構(gòu)必須在這五個(gè)關(guān)鍵的“市場支柱”上進(jìn)行法律改革,以確保天然氣網(wǎng)絡(luò)公司能夠從2023年開始將氫氣摻入天然氣網(wǎng)。

從國內(nèi)情況看,1月1日從國家電力投資集團(tuán)有限公司(以下簡稱“國家電投”)荊門綠動(dòng)電廠獲悉,該廠成功實(shí)現(xiàn)15%摻氫燃燒改造和運(yùn)行,可運(yùn)行純天然氣和天然氣摻氫兩種模式。國家電投稱,這是我國首次在重型燃機(jī)商業(yè)機(jī)組上實(shí)施摻氫燃燒改造試驗(yàn)和科研攻關(guān),也是全球首個(gè)在天然氣商業(yè)機(jī)組中進(jìn)行摻氫燃燒的聯(lián)合循環(huán)、熱電聯(lián)供示范項(xiàng)目。
該項(xiàng)目于去年6月正式啟動(dòng),國家電投所屬北京重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)研究有限公司作為牽頭方,在國家電投湖北分公司以及國內(nèi)外多家單位的支持下,提出了從燃機(jī)本體改造、電廠內(nèi)混氫站建設(shè)到廠外供氫全流程方案并組織實(shí)施。
計(jì)劃分為兩期:一期2021年12月底開展15%摻氫燃燒;二期2022年底開展30%摻氫燃燒,屆時(shí)機(jī)組將具備0%至30%摻氫運(yùn)行條件下自由切換的靈活性。2021年12月26日,改造后的機(jī)組接受電網(wǎng)調(diào)度,正式投入運(yùn)行,整體方案可行性得到驗(yàn)證,標(biāo)志著國內(nèi)已掌握一套完整的燃?xì)廨啓C(jī)電站摻氫改造工程設(shè)計(jì)方案,為加速國內(nèi)自主氫燃機(jī)開發(fā)、運(yùn)行積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
在現(xiàn)役天然氣機(jī)組中增加氫燃料來源,不僅能夠有效節(jié)約天然氣用量,保證冬季供暖安全穩(wěn)定,同時(shí)具有積極減碳效應(yīng),僅荊門一臺(tái)54兆瓦的燃機(jī)摻氫30%情況下每年可減少二氧化碳排放達(dá)1.8萬噸以上。此外,氫燃?xì)廨啓C(jī)可化解我國天然氣緊缺導(dǎo)致的燃機(jī)行業(yè)發(fā)展阻力,有利于推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)高端裝備制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
據(jù)了解,近年來,國家電投致力于構(gòu)建“風(fēng)光電—氫—電熱”生態(tài)能源發(fā)展新模式,以期提高我國的能源自給率和清潔化水平。目前,國家電投清潔能源裝機(jī)占比超過60%,光伏和風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模分別位居世界第一、世界第二。