2020年7月15日，來(lái)自歐洲9個(gè)國(guó)家的11家天然氣管網(wǎng)公司聯(lián)合發(fā)布《歐洲氫能主干管網(wǎng)》（European Hydrogen Backbone）研究報(bào)告。這一報(bào)告被視為對(duì)近期德國(guó)、荷蘭、法國(guó)開展管道輸氫合作戰(zhàn)略的積極響應(yīng)，將為后續(xù)氫氣大規(guī)模、長(zhǎng)距離儲(chǔ)運(yùn)和既有設(shè)施的再利用提供支撐。
這11家公司分別來(lái)自德國(guó)、法國(guó)、意大利、西班牙、荷蘭、比利時(shí)、捷克、丹麥、瑞典。報(bào)告主要內(nèi)容如下：
中國(guó)石油集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院（ETRI）
石油科技研究所
高慧 楊艷
01、11家天然氣管網(wǎng)公司對(duì)
歐洲氫能主干管網(wǎng)的態(tài)度
歐洲天然氣管網(wǎng)公司已準(zhǔn)備好引領(lǐng)氫能儲(chǔ)運(yùn)產(chǎn)業(yè)并開始投資。當(dāng)前應(yīng)以“先行者”態(tài)度開始建設(shè)歐洲氫能主干管網(wǎng)，協(xié)助氫能利用的供需兩端解決儲(chǔ)運(yùn)難題，推動(dòng)氫能在能源深度脫碳過(guò)程中發(fā)揮作用。
歐洲氫能主干管網(wǎng)允許歐洲所有國(guó)家加入。未來(lái)還將邀請(qǐng)歐洲各地和其他相鄰地域的管網(wǎng)公司加入，例如利用地中海管網(wǎng)進(jìn)口非洲可再生能源制氫，并尋求與政策制定者、利益相關(guān)者進(jìn)行合作，包括與歐洲氫能協(xié)會(huì)的“2×4000 萬(wàn)千瓦綠氫（可再生能源發(fā)電制氫）”計(jì)劃合作。
02、建設(shè)氫能主干管網(wǎng)的三個(gè)階段
氫能網(wǎng)絡(luò)將從21世紀(jì)20年代中期開始建設(shè)，分布于10 個(gè)國(guó)家（德國(guó)、法國(guó)、意大利、西班牙、荷蘭、比利時(shí)、捷克、丹麥、瑞典、瑞士）。第一階段，到2030年，將建成長(zhǎng)度約6800公里的管道網(wǎng)絡(luò)，連接各地氫谷。第二階段，到2040年，預(yù)計(jì)氫氣管網(wǎng)總長(zhǎng)度將達(dá)到2.3萬(wàn)公里， 其中75%由改建后的天然氣管道構(gòu)成，25%為新建的氫氣專用管道。第三階段，到2050年，氫能主干管網(wǎng)建成，屆時(shí)歐洲氫氣管網(wǎng)、天然氣（包括生物質(zhì)制甲烷）管網(wǎng)將并行運(yùn)營(yíng)。
歐洲氫能主干管網(wǎng)示意圖
03、氫能主干管網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本
到2040年，歐洲氫能主干管網(wǎng)建設(shè)總成本預(yù)計(jì)為27 億-640億歐元，遠(yuǎn)低于過(guò)往的預(yù)測(cè)數(shù)值，在歐洲能源轉(zhuǎn)型的總投資中占比很低。總成本預(yù)測(cè)數(shù)值分布在較大區(qū)間的主要原因是管網(wǎng)布局位置尚未確定，由此帶來(lái)壓縮站建設(shè)成本的不確定性。總成本的60%用于建設(shè)管線，40%用于建設(shè)壓縮站。
氫能主干管網(wǎng)以每年運(yùn)營(yíng)5000小時(shí)計(jì)，運(yùn)營(yíng)成本為16億-35億歐元，其中操作和維修成本占40%-60%。根據(jù)測(cè)算，氫氣輸送成本為每公斤氫氣每1000公里0.09-0.17歐元，這一成本可實(shí)現(xiàn)歐洲范圍內(nèi)的高效輸氫。
04、氫能主干管網(wǎng)的輸送能力
氫氣的單位體積能量密度是天然氣的1/3。以熱值計(jì)算，氫氣專用管道的能量輸送效率理論上可以達(dá)到天然氣管道的80%，實(shí)際上可達(dá)到天然氣管道的61.5%。
歐洲現(xiàn)有的天然氣管道包括從20英寸（DN500）到48英寸（DN1200）及以上的各種管徑。未來(lái)氫能主干管網(wǎng)的各地管徑也各不相同。到2030年，歐洲“藍(lán)氫”（化石能源制氫+CCS）產(chǎn)能以電能計(jì)算將達(dá)到80萬(wàn)億千瓦時(shí)（即240萬(wàn)噸氫氣），“藍(lán)氫”產(chǎn)地與氫氣消費(fèi)地的距離較近。氫氣專用管道的需求大約將始于2020年代末或2030年代初。
到2040年，歐洲“綠氫”產(chǎn)能達(dá)到4000萬(wàn)千瓦，對(duì)應(yīng)100萬(wàn)億千瓦時(shí)（300萬(wàn)噸）氫氣。氫能主干管網(wǎng)將采用36英寸（DN900）管道承擔(dān)700萬(wàn)千瓦（52.5萬(wàn)噸）的氫氣輸送量，以及采用48英寸（DN1200）管道承擔(dān)1300萬(wàn)千瓦（97.5萬(wàn)噸）的氫氣輸送量。部分國(guó)家的氫氣管道輸送量較小，將采用24英寸（DN600）管道。
氫氣管道的設(shè)計(jì)使用年限為30-55年，壓縮站設(shè)計(jì)使用年限為15-33年。
