將氫氣摻入天然氣管網(wǎng)，聽起來像是一個“能源混搭”的新概念，但實際上，它正成為全球能源轉(zhuǎn)型中一條重要的技術(shù)路徑。2026年4月19日，我國首個10萬戶級天然氣摻氫規(guī)?；瘧?yīng)用項目在山東濰坊正式啟動，覆蓋中心城區(qū)10萬戶城鎮(zhèn)居民，從0到10%不同摻氫比例可調(diào)，每年最高可消納氫氣1300萬立方米。這項看似“多此一舉”的操作，背后有著深刻的戰(zhàn)略考量。
天然氣為什么要加氫？本文從能源安全、綠電消納、降碳減排、經(jīng)濟(jì)效益和國際趨勢五個維度，系統(tǒng)解析天然氣摻氫的動因與價值。
一、緩解天然氣供需缺口，保障能源安全
我國天然氣消費量持續(xù)增長，但國產(chǎn)氣產(chǎn)量增速難以完全滿足需求。數(shù)據(jù)顯示，2024年我國天然氣對外依存度接近40.9%、。根據(jù)國家能源局測算，預(yù)計2040年前，我國天然氣年供需缺口將維持在2000億立方米左右。
通過將氫氣摻入天然氣管網(wǎng)，可以利用現(xiàn)役管道設(shè)施輸送氫能，在一定程度上替代天然氣消耗。以我國天然氣消費量計算，如摻氫比例為10%（體積比），每年能輸送350多萬噸氫氣，相當(dāng)于替代部分天然氣進(jìn)口。2026年“十五五”規(guī)劃綱要已將綠色氫能列入新產(chǎn)業(yè)新賽道，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了頂層規(guī)劃。業(yè)內(nèi)人士指出，利用現(xiàn)有天然氣管道輸送摻氫天然氣，其輸送效率要比電網(wǎng)輸電高10倍以上，可以有效緩解能源安全保供壓力。
二、消納西部風(fēng)光綠電，解決“棄風(fēng)棄光”難題
我國西部地區(qū)風(fēng)光資源豐富，但受限于本地消納能力不足，棄風(fēng)棄光問題長期存在。截至2024年底，我國長輸天然氣管道總里程約12萬公里，以我國天然氣消費量計算，如摻氫比例為10%（體積比），每年能輸送350多萬噸氫氣。
如對西部風(fēng)光發(fā)電基地沿線的天然氣管道（如陜京天然氣管道）開展摻氫改造，改造后可以外輸約58萬噸氫氣，消納近290億千瓦時綠電，可部分解決西部風(fēng)光發(fā)電基地棄風(fēng)棄光的問題。同時，三部委2026年3月發(fā)布的《關(guān)于開展氫能綜合應(yīng)用試點工作的通知》明確提出，在保證安全可靠前提下，推動可再生能源制氫作為高品質(zhì)熱源，直接摻入天然氣管網(wǎng)或工業(yè)鍋爐、窯爐等設(shè)備，并逐步提高摻氫比例。天然氣摻氫相當(dāng)于為西部綠電找到了一個“遠(yuǎn)距離消納通道”，實現(xiàn)了“綠電制綠氫、綠氫入管網(wǎng)”的閉環(huán)。
三、降低碳排放，助力“雙碳”目標(biāo)
這是天然氣摻氫最直接的環(huán)境效益。據(jù)國際可再生能源署測算，摻混20%的綠氫比單純使用天然氣不僅能降低約7%的溫室氣體排放，還能有效減輕氮氧化物、硫氧化物、PM2.5等大氣污染物的減排壓力，有力促進(jìn)一些地區(qū)氫化工發(fā)展-。
以甘肅玉門老市區(qū)工業(yè)園區(qū)的燃?xì)鈸綒漤椖繛槔?，年用氣?000萬立方米、摻氫比例20%，預(yù)計每年可降碳約1600噸，相當(dāng)于種植樹木約8萬棵-。若在全國城鎮(zhèn)燃?xì)庀M中按10%的摻氫比例計算，每年可替代天然氣約150億立方米，相應(yīng)減少二氧化碳排放約3000萬噸。物化性質(zhì)上，與天然氣相比，氫氣擴(kuò)散速度更快、著火點更低、火焰?zhèn)鞑ニ俣容^高，燃燒效率更高，且摻氫能夠有效改善燃?xì)馊紵|(zhì)量。
四、經(jīng)濟(jì)可行：充分利用既有管網(wǎng)設(shè)施
從經(jīng)濟(jì)角度看，天然氣摻氫是目前最具性價比的氫能輸送方式。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)測算，利用現(xiàn)有管網(wǎng)遠(yuǎn)距離輸送摻氫天然氣（10%—20%體積比），較純氫管道建設(shè)成本降低60%—80%-。
如充分利用我國天然氣管道“一張網(wǎng)”的優(yōu)勢，大規(guī)模、長距離輸氫成本每百公里為0.3元/千克—0.8元/千克，遠(yuǎn)低于長管拖車和液氫罐車的輸氫成本，更加適應(yīng)現(xiàn)階段氫能發(fā)展布局的需要。當(dāng)前，氫氣儲運(yùn)成本約占到“制儲輸用”全產(chǎn)業(yè)鏈總成本的30%—40%，已成為制約其發(fā)展的核心問題。利用已有天然氣管網(wǎng)進(jìn)行少量改造實現(xiàn)天然氣摻氫輸送，更能節(jié)約大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)費用-。在綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，代表委員也建議對摻氫天然氣項目實施一定比例的增值稅即征即退政策，降低終端用能成本。
五、從示范到規(guī)?；簢鴥?nèi)外進(jìn)展
國際上從2000年起開展天然氣管網(wǎng)摻氫相關(guān)研究，全球共有40多個示范項目，每年約2900噸氫氣摻入天然氣管網(wǎng)，摻氫比例最高達(dá)20%。2025年10月，英國首次向天然氣輸送管網(wǎng)注入2%比例的綠氫并用于發(fā)電，被認(rèn)為具有里程碑意義-。
我國自2019年國家電投朝陽可再生能源摻氫示范項目以來，技術(shù)進(jìn)展顯著。2024年9月，浙能集團(tuán)完成國內(nèi)首次城鎮(zhèn)燃?xì)?0%高比例摻氫燃燒與分離試驗，分離氫氣純度達(dá)99.999%。2025年8月，中國石油在玉門市老市區(qū)工業(yè)園區(qū)啟動燃?xì)鈸綒涫痉俄椖浚瑩綒浔壤稍?%-20%范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)。2026年4月，山東濰坊啟動的十萬戶級項目更將摻氫應(yīng)用推向了“規(guī)模化、長周期、連續(xù)運(yùn)行”的新階段。
終端設(shè)備適應(yīng)性的驗證也在同步推進(jìn)。研究表明，摻氫比小于20%時，沃泊指數(shù)偏離在5.3%以內(nèi)，對家用燃具熱負(fù)荷影響不大。工業(yè)領(lǐng)域，燃?xì)廨啓C(jī)經(jīng)改造后可適應(yīng)5%-30%的摻氫比例，陶瓷窯爐摻氫比0%—50%均可滿足加熱溫度要求。
六、安全挑戰(zhàn)與標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)
當(dāng)然，天然氣摻氫也面臨技術(shù)挑戰(zhàn)。最核心的是管道氫脆問題——氫分子可以吸附于管道內(nèi)壁，分解成氫原子后可進(jìn)入管材內(nèi)部，導(dǎo)致管線鋼發(fā)生氫損傷，使管道材料的韌性下降，疲勞裂紋擴(kuò)展速率加快。此外，氫氣的爆炸極限范圍寬（4—75.6%），對長輸管道、城市燃?xì)夤芫W(wǎng)及終端用能設(shè)備提出更高要求。
為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，國家標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)正在加速推進(jìn)。GB/T 20801.5-2025《壓力管道規(guī)范 第5部分：氫用管道》已于2025年10月31日發(fā)布，將于2026年5月1日起正式實施，這是我國首部專門針對氫氣管道的綜合性國家標(biāo)準(zhǔn)，為氫用管道的材料、設(shè)計、制作、安裝、檢驗、試驗及安全防護(hù)提供了統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù)-。該標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了氫氣工業(yè)管道、氫氣長輸管道和氫氣公用管道，并首次將摻氫天然氣管道納入規(guī)范管理。
在政策層面，全國人大代表也建議建立完善標(biāo)準(zhǔn)體系與安全監(jiān)管辦法，在確保安全的前提下，明確天然氣摻氫比例上限，出臺摻氫燃?xì)夤艿拦こ淘O(shè)計規(guī)范，建立國家級摻氫管道安全數(shù)據(jù)庫，強(qiáng)化安全風(fēng)險評估，制定分級預(yù)警機(jī)制。
結(jié)語
天然氣為什么要加氫？從能源安全角度看，它有助于緩解天然氣供需缺口；從綠電消納角度看，它為西部風(fēng)光資源提供了高效外送通道；從降碳角度看，它是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的低成本路徑；從經(jīng)濟(jì)角度看，它充分利用了既有基礎(chǔ)設(shè)施，大幅降低了氫能輸運(yùn)成本。
盡管面臨氫脆、燃燒特性變化等技術(shù)挑戰(zhàn)，但隨著GB/T 20801.5-2025等國家標(biāo)準(zhǔn)的即將實施，以及國內(nèi)外示范項目的持續(xù)推進(jìn)，天然氣摻氫正從技術(shù)驗證走向規(guī)?；瘧?yīng)用。2026年4月濰坊項目的啟動，標(biāo)志著我國在這一領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵一步，未來有望在全國范圍內(nèi)推廣普及。
河北泰燃能源科技長期關(guān)注燃?xì)庑袠I(yè)前沿技術(shù)發(fā)展，天然氣摻氫技術(shù)的推廣對現(xiàn)有燃?xì)庠O(shè)備提出了新的適配要求。如您對摻氫燃?xì)庠O(shè)備的適配性、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面有任何疑問，歡迎留言交流，我們將從技術(shù)角度為您提供專業(yè)建議
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