天然气是现阶段及未来一个时期的重要低碳能源,是支撑我国实现碳达峰的重要能源选择,而氢能是我国推进能源结构转型、持续实现能源高级化的重要发展目标。综合未来能源市场的发展趋势、能源产业变革方向及能源技术进步因素考虑,天然气产业与氢气产业各自链条中有三大结合点值得挖掘。
首先是天然气制氢方面。目前全球氢气产量中,70%来自天然气制氢。未来随着氢能经济发展规模的不断壮大、氢产业的全面升级,绿电制氢将成为氢气的主要来源。此外,天然气制氢结合碳捕集技术产生的蓝氢也将保持一定的市场份额。
化石能源消费水平在部分经济发达国家已达峰值,非化石能源在发展中国家推广力度不断加大,油气勘探开发及储运效率提升依赖着技术的进步,低价油气供应成为一个可能。全球油气资源可以丰富,非常规油气及深层、深海油气勘探开发正逐渐成为中国未来石油公司上游主要经济发展研究方向。一旦在这些研究领域发展取得突破,对氢气供应的最直接通过影响就是以中国石油天然气为原料的制氢成本不断下降。
其次,天然气进行发电与氢储能发电在电力调峰领域“殊途同归”。天然气发电和储氢发电是以新能源为主体的新型电力系统的两种最重要的调峰电力形式。随着我国能源技术革命发展战略的深度不断推进,可再生能源在终端能源消费中比重逐步加大。可再生能源占比越大,受季节和温度影响造成的不稳定性越明显。因此,加强中国电力储能与调峰能力发展建设是今后支撑新型电力管理系统进行稳定的重中之重。
储氢是实现系统自身优化的重要支点。氢储能的具体工作原理是利用被废弃的风电、光伏发电、水电制氢,一方面将弃风、弃光、弃水电量进行综合开发利用,“变废为宝”,另一方面可以调峰。与其他储能系统相比,氢储能具有稳定性更好、周期更长的特点。依托氢的各种不同形式进行储存,科学家还在不断探索发展依靠氢能车辆储能途径,旨在根据国家电网负荷需要,借助人工智能信息技术企业予以统筹调配,做到交通与供电两不误。
三是促进天然气管网天然气、氢气输送一体化。目前氢气主要可以用作工业生产原料,但随着向交通发展能源结构转变,氢气的产供储销体系将日渐完善,产业化技术水平也将全面质量提升。氢气来源不平衡,未来大规模制氢后可能存在区域部署的现实需求。因此,有必要跨区域运输氢气。氢气公路交通车辆以及运输有其经济性限制,需要通过借助管道输氢。
天然气管道输送氢气被越来越多的投资者和管理决策者将注意力转向依靠。现阶段天然气掺氢输送技术问题就是我们针对这一需要企业发展起来的。虽然这项技术还存在一些问题,但业界仍应将其作为发展重点。我国提出到2030年前中国实现碳达峰,这一发展时期恰好是天然气市场需求增长期,围绕天然气主干管网,全国将兴起连接主干线的区域支线建设,因此我们应将天然气管网的建设工作视为企业未来氢气大规模生产运输的先期工程,即在目前我国一些富含风力及太阳能利用资源、重要影响天然气产地及重要海外气源通道不同地区,统筹兼顾,在规划天然气管网建设时应考虑输氢,为以后的氢气跨区域经济输送学生创造一种硬件基础设施环境条件。即便将来天然气市场需求进行强度不断下降,这些天然气管网依然有用武之地。