如果氢能想成为像石油、天然气一样的大宗能源,首先要解决的就是成本问题。毕竟,再清洁的能源,如果不够便宜,也很难真正替代传统化石能源。而降低成本的关键,除了制氢技术本身,更离不开基础设施的规模化建设。就像天然气管网和特高压电网一样,这些庞大的能源动脉都不是一蹴而就的,需要长期的规划和投入。今天我们就来聊聊,为什么氢能的规模化应用必须从管网开始,以及这条“能源动脉”究竟建设得怎么样了。
第一,运输成本是氢能的“卡脖子”难题。氢气的成本构成中,运输成本可能占到终端价格的20%-40%。如果用长管拖车运输,目前国内长管拖车储氢罐压力为20MPa,运输距离100km,以每次运送氢气重量300kg为例,氢气的运输成本大约是10元/kg。长输管道能将氢气运输成本降到0.5-1.6元/kg左右,而且距离越远优势越明显。没有管网支撑,绿氢的经济性很难和化石能源竞争。
第二,管网是串联产业链的“毛细血管”。一条长输管道不仅能运输氢气,还能倒逼上下游协同发展。上游的风电、光伏制氢基地需要稳定的输送渠道,下游的钢铁、化工、交通等产业则需要低价氢能推动转型。
第三,管网背后是能源安全的博弈。全球能源格局正在被氢能管道重塑。欧洲计划从北非、中东进口绿氢,中国谋划“西氢东送”,澳大利亚试图用液氢管道连接亚洲市场……这些布局不仅是减排需求,更是国家能源自主权的争夺。未来谁掌握了氢气管网,谁就能在碳中和时代占据先机。
目前全球纯氢管道总长约5050公里,但其中大部分是上世纪为化工行业建造的灰氢、蓝氢管道,真正为绿氢设计的少之又少。不过近几年,各国已从规划转向实质推进:欧洲计划到2030年建成2.8万公里的泛欧氢网,连接北海风电、南欧光伏和北非绿氢基地;美国一边改造天然气管道掺氢,一边在西南部建设“氢能高速公路”;中国后来居上,内蒙古的“西氢东送”管道、张家口至曹妃甸的千公里级绿氢管道均已启动。
当运输距离超过200公里时,管道输氢的成本优势开始超过长管拖车。更重要的是,管网一旦形成规模,还能带动上游风光制氢的集约化发展,进一步摊薄制氢成本。管网还能激活下游应用场景。例如,德国的钢铁巨头蒂森克虏伯已计划用管道绿氢替代焦炭炼钢,中石化燕山石化也准备用管道氢替代天然气制灰氢。这些需求反过来又会刺激管网扩张,形成“越用越便宜,越便宜越用”的正向循环。
19世纪的铁路网拉开了工业革命的序幕,21世纪的氢气管网或许将开启零碳经济的新纪元。从欧洲的泛大陆氢网到中国的输氢管网,这场全球竞赛的核心不再是单一技术突破,而是谁能率先织就一张高效、互联的能源网络。毕竟,氢能产业化的终极目标不是造几辆燃料电池车,而是让绿氢像今天的天然气一样,成为工业、交通甚至家庭的日常能源选择。这条路虽然漫长,但管网铺下的每一公里,都在为氢能时代的到来夯实基础。
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