专访丨天然气与氢能融合发展大有可为
来源：中国电力报 时间：2024-01-26 11:27
——访中海石油气电集团总工程师、技术研发中心主任张超
中国能源新闻网记者 曲艺
氢能是连接可再生能源和传统能源的关键枢纽；天然气作为最清洁低碳的化石能源，具有高氢低碳的消费端优势。相较其他能源，天然气和氢能都属于清洁、高效、环保的气态能源，运输、储存和使用具有相似性。那么，探索天然气与氢能融合发展有何意义？如何让二者“强强联手”？就此，记者采访了中海石油气电集团有限责任公司（以下简称“气电集团”）总工程师、技术研发中心主任张超。
中能传媒：请介绍一下氢能和天然气在“双碳”背景下的定位与作用。
张超：“双碳”目标提出后，我国氢能技术和产业进入发展快车道。《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》明确，氢能是未来国家能源体系的重要组成部分、是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，氢能产业是战略性新兴产业和未来产业的重点发展方向。
氢与电类似，都可以用多种原料生产制备，都是理想的能量载体。但和电难以储存的性质不同，氢能可以稳定储存和运输，且可以与碳和氮等其他元素结合制成高效的氢基燃料。
氢能够发挥的作用包括：成为难以电气化的工业深度脱碳的抓手；是支撑可再生能源大规模发展的储能载体；成为交通领域和新型高效燃料电池发电的重要能源；成为二氧化碳大规模化学利用合成氢基燃料的依托资源；成为传统能源向新型能源过渡的枢纽等。多个国际能源组织预计，到2050年，氢在未来低碳能源系统中占全球能源消费的12%~22%，达到3.23亿~4.57亿吨。
而天然气在能源转型中也将发挥重要的“桥梁”作用，既是保障能源安全的“压舱石”，也是促进氢能产业发展的“孵化器”。天然气在电气化替代难度高的领域是比较理想的低碳高效燃料选择，在工业、建筑、交通等终端用能领域、发电领域、制氢领域等具有明显的优势。
“双碳”进程中，天然气在不同阶段有不同的角色定位和作用。近年来，我国天然气利用结构不断优化，天然气消费基数不断壮大，居民“煤改气”、城镇燃气、天然气发电、工业燃料和化工等领域协同发力。近期，我国天然气内生增长需求空间仍广阔，天然气快速发展的基本面不会改变，天然气消费仍将保持中高速增长。但随着可再生能源加速挤占需求增长空间、可再生能源电力冲击燃气发电，预计天然气需求将会呈现“先升后达峰”的趋势，成为高比例可再生能源新型能源体系的调峰、补充、平衡和保障能源。
中能传媒：天然气与氢能融合发展有哪些优势？
张超：我国能源体系庞大，转型任务重、成本高、时间窗口紧迫，转型一定不是把已有能源基础设施推倒重建，而是要充分利用已有基础设施进行融合创新和协同重构，以实现用能结构的优化调整和能源供需体系的升级转换。
天然气与氢能有着天然的联系，天然气的主要成分甲烷是含氢量最高的烃类。我国已经建成庞大的天然气产、供、储、销、用基础设施群网，利用好这些基础设施能够有效降低能源转型的社会成本。拥有巨量、成熟基础设施和消费群体的天然气产业，与方兴未艾的氢能产业的融合发展，有利于发挥天然气的基础设施和消费端优势，氢能的能源枢纽、零碳和高能优势，对于我国天然气产业和氢能产业的高质量发展，构建清洁低碳、安全高效的能源体系具有重要意义。
氢能是一个具有广阔发展前景的产业。中国氢能联盟预计2030年我国氢气年需求量约3715万吨，在一次能源终端消费占比约5%，2060年需求量1.3亿吨，终端消费占比20%，主要集中在化工、钢铁、交通等领域。氢能除了用作能源和原料，另一个重要价值是作为能源转化和储存的载体，为不稳定的风光能源提供氢储能，并促进消纳。在消费端不仅可以与已有的天然气消费方式融合，还能与新能源氢—电协同，以“天然气+氢能+可再生能源”的组合成为用能终端降低碳排放的解决方案。
中能传媒：请结合气电集团的探索实践谈谈天然气与氢能融合发展的具体路径。
张超：天然气企业应主动拥抱转型，把已有的天然气产业链与氢能产业链在生产、储运、供销与利用等方面进行融合，形成互补、增益、协同的低碳能源互联网络。
气电集团作为中国最大的LNG进口商，高度重视氢能产业的发展，在氢能的全产业链进行了战略布局。在制氢领域，2021年研制国内首台橇装天然气制氢装置并成功应用。同时也在积极探索海上风电制氢，打造“蓝氢+绿氢”氢资源池。储氢领域，2023年完成有机物储氢催化剂的实验室研制与测试，启动了催化剂吨级工业放大和500千克/天橇装脱氢装置的设计，以有机物储氢技术积极推动氢储能、国际氢供应链和国际氢气贸易等新型业务发展。应用端，多个油气电氢综合能源站在同步开展前期工作，正在加速推动天然气掺氢燃气轮机发电、高温燃料电池发电、氢储能、氢化工等科研和示范项目建设。
气电集团将努力探索利用已有天然气产业资源优势、基础设施优势、市场优势，与氢能深度融合发展的新技术、新模式和新业态，为中国氢能产业发展贡献海油力量。
责任编辑：杨娜
