什么是管道输氢？(一)

什么是管道输氢？(一)

管道输氢作为一种高效、经济的氢能输送方式，在全球范围内逐渐受到重视。目前，许多国家已经开始规划和建设氢能输送管网，以期实现氢能的长距离和大规模输送。本文将详细介绍管道输氢的定义、优势、类型及其成本测算。

管道输氢的定义

管道输氢指的是通过利用专用管道将氢气从生产地输送到消费地点的一种技术手段。这一技术的核心在于构建从制氢工厂到氢气站或最终用户的管道网络，其中氢气以气态形式进行输送。

管道输氢是一种高效的氢气运输方式，它类似于天然气输送的方式，将生产的氢气经过压缩装置进行压缩，提高氢气的密度，减小体积。接下来，压缩后的氢气通过管道输送到目的地，并在目的地进行解压，供应给使用者。

管道输氢的优势

管道输氢作为一种高效、经济的氢气输送方式，在未来氢能源社会中具有广阔的应用前景。其优势主要有以下几个方面。

管道输氢作为一种高效的氢能传输方式，具有多方面的优势，这些优势使得它在氢能的规模化推广中扮演着关键的角色。

1. 成本优势

管道输氢的运输成本相比其他方式，如液氢运输和压缩氢气运输，更加低廉。尽管管道的建设成本相对较高，但一旦建成，其运营成本相对低廉。管道输氢的经济性体现在较低的运营成本和较高的运输效率上。与其他运输方式相比，管道输氢在运输成本上更为经济，且不受天气条件的限制，可以实现全天候运输。

2. 流量大

管道输氢系统能够处理较大的氢气流量，这对于氢能的规模化推广至关重要。它能够满足大规模产业和城市的供氢需求，且不受流量和距离的限制。

3. 安全稳定性

管道输氢采用密封的管道和阀门，有效防止氢气泄漏，同时实现氢气的保护和回收，大大减少了安全风险。此外，管道输氢的自动化程度高，可通过远程监测和控制，减少人为失误带来的安全隐患。

4. 适用范围广

管道输氢系统具有良好的适应性和可扩展性，适用范围广。可以根据氢气的供需情况，灵活增减输送量。

5. 技术成熟度好

利用管道输送氢气已经有80余年的历史，技术成熟可靠。全球范围内的氢气输送管道总里程已经超过4600公里，显示了这种输氢方式的广泛接受度和实用性。然而，尽管其优势显著，管道输氢仍面临诸多挑战。

管道输氢的类型

根据输送距离的不同，管道输氢可以分为长距离管道和短距离管道。

长距离管道主要用于制氢工厂与氢气站之间的运输，具有较高的输氢压力和较大的管道直径。而短距离管道则主要用于氢气站与各个用户之间的氢气配送，具有较低的输氢压力和较小的管道直径。

根据输氢的纯度不同，管道输氢还分为天然气掺氢输送和纯氢输送两种方式。

天然气掺氢输送是一种将可再生能源制备的“绿氢”与天然气混合，通过现有的天然气管网输送到用户终端的技术。掺氢输送技术可行性主要考虑掺氢后的天然气物理性质、材料的耐受程度以及输送的工艺设备三个方面。

纯氢输送是一种高效、经济的大规模长距离氢气输送方式。但纯氢管道的建设难度大、成本高。一般氢气长输管道的造价约为天然气管道的2-3倍。

根据输氢的形态分，可以分为气态输送和液态输送两种类型。

管道输氢的成本测算

不同输氢方式，对应的成本也存在很大的差异。其中距离远近是很重要的因素。

为测算管道运氢的成本，我们参考济源-洛阳氢气管道的基本参数，做出如下假设：

管道长度25km，总投资额1.46亿元，则单位长度投资额584万元/km；年输氢能力为10.04万吨，运输过程中氢气损耗率8%；管线配气站的直接与间接维护费用以投资额的15%计算；氢气压缩过程耗电1kwh/kg，电价0.6元/kwh；

管道寿命20年，以直线法进行折旧。根据以上假设，可测算出长度25m、年输送能力10.04万吨的氢气管道，运氢价格为0.86元/kg。