中海石油氣電集團張超：天然氣與氫能融合發展大有可為

氫低碳的消費端優勢。相較其他能源，天然氣和氫能都屬于清潔、高效、環保的氣態能源，運輸、儲存和使用具有相似性。那么，探索天然氣與氫能融合發展有何意義？如何讓二者“強強聯手”？就此，中海石油氣電集團有限責任公司（以下簡稱“氣電集團”）總工程師、技術研發中心主任張超接受了記者采訪。

Q：請介紹一下氫能和天然氣在“雙碳”背景下的定位與作用。

張超：“雙碳”目標提出后，我國氫能技術和產業進入發展快車道。《氫能產業發展中長期規劃（2021—2035年）》明確，氫能是未來國家能源體系的重要組成部分、是用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體，氫能產業是戰略性新興產業和未來產業的重點發展方向。氫與電類似，都可以用多種原料生產制備，都是理想的能量載體。但和電難以儲存的性質不同，氫能可以穩定儲存和運輸，且可以與碳和氮等其他元素結合制成高效的氫基燃料。氫能夠發揮的作用包括：成為難以電氣化的工業深度脫碳的抓手；是支撐可再生能源大規模發展的儲能載體；成為交通領域和新型高效燃料電池發電的重要能源；成為二氧化碳大規模化學利用合成氫基燃料的依托資源；成為傳統能源向新型能源過渡的樞紐等。

多個國際能源組織預計，到2050年，氫在未來低碳能源系統中占全球能源消費的12%~22%，達到3.23億~4.57億噸。而天然氣在能源轉型中也將發揮重要的“橋梁”作用，既是保障能源安全的“壓艙石”，也是促進氫能產業發展的“孵化器”。天然氣在電氣化替代難度高的領域是比較理想的低碳高效燃料選擇，在工業、建筑、交通等終端用能領域、發電領域、制氫領域等具有明顯的優勢。“雙碳”進程中，天然氣在不同階段有不同的角色定位和作用。近年來，我國天然氣利用結構不斷優化，天然氣消費基數不斷壯大，居民“煤改氣”、城鎮燃氣、天然氣發電、工業燃料和化工等領域協同發力。近期，我國天然氣內生增長需求空間仍廣闊，天然氣快速發展的基本面不會改變，天然氣消費仍將保持中高速增長。但隨著可再生能源加速擠占需求增長空間、可再生能源電力沖擊燃氣發電，預計天然氣需求將會呈現“先升后達峰”的趨勢，成為高比例可再生能源新型能源體系的調峰、補充、平衡和保障能源。

Q：天然氣與氫能融合發展有哪些優勢？

張超：我國能源體系龐大，轉型任務重、成本高、時間窗口緊迫，轉型一定不是把已有能源基礎設施推倒重建，而是要充分利用已有基礎設施進行融合創新和協同重構，以實現用能結構的優化調整和能源供需體系的升級轉換。天然氣與氫能有著天然的聯系，天然氣的主要成分甲烷是含氫量最高的烴類。我國已經建成龐大的天然氣產、供、儲、銷、用基礎設施群網，利用好這些基礎設施能夠有效降低能源轉型的社會成本。擁有巨量、成熟基礎設施和消費群體的天然氣產業，與方興未艾的氫能產業的融合發展，有利于發揮天然氣的基礎設施和消費端優勢，氫能的能源樞紐、零碳和高能優勢，對于我國天然氣產業和氫能產業的高質量發展，構建清潔低碳、安全高效的能源體系具有重要意義。氫能是一個具有廣闊發展前景的產業。

行業組織預計2030年我國氫氣年需求量約3715萬噸，在一次能源終端消費占比約5%，2060年需求量1.3億噸，終端消費占比20%，主要集中在化工、鋼鐵、交通等領域。氫能除了用作能源和原料，另一個重要價值是作為能源轉化和儲存的載體，為不穩定的風光能源提供氫儲能，并促進消納。在消費端不僅可以與已有的天然氣消費方式融合，還能與新能源氫—電協同，以“天然氣+氫能+可再生能源”的組合成為用能終端降低碳排放的解決方案。

Q：請結合氣電集團的探索實踐談談天然氣與氫能融合發展的具體路徑。

張超：天然氣企業應主動擁抱轉型，把已有的天然氣產業鏈與氫能產業鏈在生產、儲運、供銷與利用等方面進行融合，形成互補、增益、協同的低碳能源互聯網絡。氣電集團作為中國最大的LNG進口商，高度重視氫能產業的發展，在氫能的全產業鏈進行了戰略布局。在制氫領域，2021年研制國內首臺橇裝天然氣制氫裝置并成功應用。同時也在積極探索海上風電制氫，打造“藍氫+綠氫”氫資源池。

儲氫領域，2023年完成有機物儲氫催化劑的實驗室研制與測試，啟動了催化劑噸級工業放大和500千克/天橇裝脫氫裝置的設計，以有機物儲氫技術積極推動氫儲能、國際氫供應鏈和國際氫氣貿易等新型業務發展。應用端，多個油氣電氫綜合能源站在同步開展前期工作，正在加速推動天然氣摻氫燃氣輪機發電、高溫燃料電池發電、氫儲能、氫化工等科研和示范項目建設。氣電集團將努力探索利用已有天然氣產業資源優勢、基礎設施優勢、市場優勢，與氫能深度融合發展的新技術、新模式和新業態，為中國氫能產業發展貢獻海油力量。