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科技日報記者 操秀英
4月10日，中國石化宣布，“西氫東送”輸氫管道示范工程已被納入《石油天然氣“全國一張網”建設實施方案》，標志著我國氫氣長距離輸送管道進入新發展階段。“西氫東送”起于內蒙古自治區烏蘭察布市，終點位于北京市，管道全長400多公里，是我國首條跨省區、大規模、長距離的純氫輸送管道。
“西氫東送”管道規劃經過內蒙古、河北、北京等3省（市）9個縣區。管道一期運力10萬噸/年，預留50萬噸/年的遠期提升潛力。同時，將在沿線多地預留端口，便于接入潛在氫源。管道建成后，將用于替代京津冀地區現有的化石能源制氫及交通用氫，大力緩解我國綠氫供需錯配的問題，對我國跨區域氫氣輸送管網建設具有戰略性的示范引領作用，助力我國能源轉型升級。
綠氫是指通過風能、光能等可再生能源制造而成的氫氣，被視為最具發展潛力的清潔能源之一。內蒙古風光資源豐富，發展綠氫具有得天獨厚的優勢，但是，如何把內蒙古乃至我國西部的綠氫運送到東部市場需求旺盛的區域，一直是制約綠氫產業發展的瓶頸問題。目前，長管拖車仍是我國長距離氫氣運輸的主流方式，但這種方式成本較高、效率較低，也是造成終端用氫成本高的主要原因之一，極大制約了產業鏈發展。輸氫管道可以實現大規模、長距離輸送氫氣，并且兼顧經濟性。中國石化已經在內蒙古布局了鄂爾多斯風光融合綠氫示范項目，并規劃在烏蘭察布市建設大規模綠電制綠氫項目，通過建立風光發電-綠電制氫-氫氣管輸-煉化與交通用氫的一體化氫產業發展模式，實現氫能產業制、儲、輸、用全產業鏈示范布局。
風力、光伏發電具有間歇性、波動性、隨機性等特點，由于電網建設和消納機制存在一定滯后，就產生了“棄風棄光”。氫儲能可以彌補其他儲能形式的短板，將大量的棄風、棄光轉化成氫進行儲能。隨著“西氫東送”管道的建設投產，周邊發電企業可以利用棄風棄光發電制氫，通過管道輸送出來，構成源網荷儲氫的一個重要組成方式。
研究表明，在高壓氣態輸送過程中，氫會逐步侵入并滲透鋼材，引發鋼材力學性能下降、氫致裂紋等氫脆現象。管輸氫氣與油氣管道因介質流動與燃爆特性不同，在工藝設計與安全控制等方面存在明顯差異。中國石化攻關團隊開展氫能管輸技術的系統性研發，通過對管材進行系統試驗與應用研究，掌握了氫環境下不同鋼級管材及焊接接頭性能的綜合評估與應用技術，初步形成了氫氣長輸管道增壓輸送、安全泄放、管材評價、焊接安裝和安全防護等核心技術體系。同時，中國石化完成企業標準《氫氣輸送管道工程技術規范》編制，填補國內在該領域標準的空白，規范涵蓋了輸氫管道工程的設計、施工及投產環節，為烏蘭察布輸氫管道工程的落地實施奠定了基礎。
據了解，目前，全球范圍內氫氣輸送管道總里程已超5000公里，其中，美國建有輸氫管道超2500公里，中國的輸氫管道建設則仍處于起步階段。中國石化已經建有金陵—揚子氫氣管道、巴陵—長嶺氫氣輸送管線工程、濟源—洛陽氫氣管道工程，最長投運時間約16年。
據悉，“西氫東送”輸氫管道示范工程已經在路由選址、技術研究、工程建設方案等方面取得積極進展，基本完成可行性研究報告的編制，正在加快推進項目各項工作。
（圖片由中國石化提供）
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