基于油氣田勘探的電解水制氫及天然氣摻氫研究

羅 寧， 段楊龍， 陳 康， 賀志寶， 張思遠(yuǎn)， 劉 瑋， 徐建偉， 周 治

(中國電建集團(tuán) 西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司， 西安 710065)

國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布2021年國內(nèi)原油產(chǎn)量為19 898萬t、天然氣產(chǎn)量為2 053億m3。短期內(nèi)石油、天然氣仍然是日常生活不可替代的能源，因此，石油、天然氣資源仍然是21世紀(jì)影響中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素[1-2]。但是在全球能源轉(zhuǎn)型加速的趨勢下，提高可再生能源開發(fā)利用水平、降低化石能源消費(fèi)總量是永恒的主題。在高比例可再生能源系統(tǒng)中，氫能扮演重要的角色。國際上，美國、歐洲、日本等氫能主要國家和地區(qū)已經(jīng)建成投運(yùn)了10 MW級(jí)別的可再生能源電解水制氫項(xiàng)目，并且開展了天然氣管道摻氫技術(shù)的研究及示范過程。“十三五”期間，中國已建成電解水制氫-摻氫量10%的天然氣摻氫管道示范工程。國內(nèi)首個(gè)“綠氫”摻入天然氣示范項(xiàng)目——國家電投遼寧朝陽天然氣摻氫示范項(xiàng)目已按10%的摻氫比例安全運(yùn)行1年。世界主要發(fā)達(dá)國家都以建成“氫能社會(huì)”為目標(biāo)，積極制定政策，大力推動(dòng)氫燃料電池和汽車的發(fā)展，力爭2050年前實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型。據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)計(jì)，到2050年，國內(nèi)終端能源體系中，氫能將占比不少于10%，氫需求量將達(dá)到6 000萬t，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值約12萬億元。

天然氣是目前階段及未來一段時(shí)期內(nèi)支撐中國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的重要低碳能源之一，氫能是推進(jìn)中國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)、持續(xù)實(shí)現(xiàn)可再生能源高比例發(fā)展、高級(jí)化的重要發(fā)展目標(biāo)。綜合未來能源市場發(fā)展趨勢，天然氣與氫氣在各自發(fā)展的基礎(chǔ)上又能夠?qū)崿F(xiàn)深度融合，是未來發(fā)展的主要方向之一。……