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應(yīng)用成本高是制約目前氫能發(fā)展和規(guī)模化應(yīng)用的主要因素，如何降低儲(chǔ)運(yùn)成本，已經(jīng)成為氫氣規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵，而管道輸氫是一個(gè).受關(guān)注的方案。

由于長(zhǎng)距離氣體管道一般采用的鋼鐵材料面臨著建設(shè)成本高、氫脆等一系列問(wèn)題，如何降低管道輸氫的成本與安全風(fēng)險(xiǎn)一直是全球討論的產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)問(wèn)題。其中，一家提供柔性管道輸氫方案的荷蘭企業(yè)引起了氫云鏈的注意。該企業(yè)提供了一種柔性輸氫管道方案，目標(biāo)是嘗試解決傳統(tǒng)輸氫管道建設(shè)成本高、存在氫損傷風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題。

氫云鏈認(rèn)為，該企業(yè)的柔性輸氫管道方案盡管尚未進(jìn)行大規(guī)模的驗(yàn)證，能否被市場(chǎng)接受也是未知，但該方案的思路與儲(chǔ)氫罐從金屬內(nèi)膽-塑料內(nèi)膽-無(wú)內(nèi)膽的發(fā)展方向有相似之處，所以有一定學(xué)習(xí)與借鑒的意義，供大家參考。

01輸氫管道的待解難題有哪些？

氫氣長(zhǎng)距離管道運(yùn)輸并非新鮮事物，規(guī)模化建設(shè)輸氫管道已有80余年歷史。美國(guó)和歐洲是世界上.早發(fā)展氫氣管網(wǎng)的地方，全球范圍內(nèi)氫氣輸送管道總里程已超過(guò)5000km，形成了相關(guān)氫氣管道標(biāo)準(zhǔn)，并且基本由法液空、空氣產(chǎn)品、普萊克斯和林德等公司建設(shè)。事實(shí)上，目前絕大多數(shù)由氫氣生產(chǎn)商運(yùn)營(yíng)工作主要是將氫氣作為工業(yè)原料輸送至工廠。

我國(guó)氫氣管道總里程大約 為400 km，但在《氫能產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展》新聞發(fā)布會(huì)上，輸氫管道情況被官方吐槽——“在用的100公里”左右。

目前管道輸氫目前的面臨的困難包括：

（1）建設(shè)成本問(wèn)題。有數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)天然氣管道造價(jià)為12.5萬(wàn)-50萬(wàn)美元/公里，但氫氣管道的造價(jià)約為30萬(wàn)-100萬(wàn)美元/公里，數(shù)倍于天然氣管道造價(jià)。因此，為降低管建設(shè)成本，天然氣管道摻氫被頻繁提及，但目前認(rèn)為摻氫體積上限僅為20%，難以實(shí)現(xiàn)零碳目標(biāo)。

（2）管道氫損傷問(wèn)題。管道材料氫脆失效、氫氣滲漏、氫致開(kāi)裂/鼓包是純氫管道、天然氣管道輸氫改造需要關(guān)注的主要問(wèn)題。不同強(qiáng)度鋼材的氫脆敏感性不同，需要根據(jù)管道材質(zhì)和壓力高低確定相應(yīng)的摻氫比例，同時(shí)也要對(duì)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行改造，提高氣密性和抗氫脆能力。

（3）管理問(wèn)題。目前輸氫管道缺乏管理標(biāo)準(zhǔn)。有企業(yè)向氫云鏈范圍，目前向政府申請(qǐng)建設(shè)輸氫管道，往往需要按照化工管標(biāo)準(zhǔn)而非民用管，甚至難以審批。

除了上述問(wèn)題外，對(duì)于管道輸氫成本目前也還存在一定爭(zhēng)議。

總體而言，目前普遍認(rèn)為管道輸氫是成本.低的方式。但與天然氣管道相比，目前的氫氣管道壓力低、管徑小、輸送規(guī)模小。有報(bào)告認(rèn)為，從單位能源輸送效率分析，小型氫能管道的單位能量的輸送費(fèi)用（GJ·100 km）是天然氣主干網(wǎng)的40倍，是特高壓電網(wǎng)的25倍。

有企業(yè)認(rèn)為，為了提高輸氫壓力而建設(shè)的加壓站將導(dǎo)致管道輸氫成本遠(yuǎn)高于規(guī)模化液氫運(yùn)輸。

02柔性輸氫管道：如何解決管道輸氫難題？

荷蘭企業(yè)SoluForce 開(kāi)發(fā)了一種用于氫氣應(yīng)用的可纏繞增強(qiáng)熱塑性工業(yè)管道系統(tǒng) (RTP，也稱為 FCP)。經(jīng)認(rèn)證，SoluForce FCP 可用于高達(dá)42 bar工作壓力的氫氣應(yīng)用，這在氫運(yùn)輸領(lǐng)域....。與鋼鐵材質(zhì)管道相比，這種即用型柔性管道解決方案有望極大地促進(jìn)綠氫的規(guī)模化應(yīng)用。

SoluForce Hydrogen Tight (H2T)的主要優(yōu)點(diǎn)包括：

沒(méi)有氫氣滲透風(fēng)險(xiǎn)。該管道帶有特制的鋁鍍層，可防?氫?從 SoluForce H2T 管道中滲出。

可重復(fù)使用。

非金屬配件系統(tǒng)

經(jīng)認(rèn)證，輸氫壓力可達(dá) MOP 42 bar/609 psi 的氫氣應(yīng)用

.高工作溫度為 65°C

已經(jīng)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，屬于成熟的技術(shù)。管道采?增強(qiáng)芳綸纖維，內(nèi)外層均采??腐蝕性的 HDPE 制成，?需特殊處理，從? 降低安裝和維護(hù)成本。

目前..可用于氫氣應(yīng)用的柔性復(fù)合管

快速且易于安裝，可用于任何位置

壽命長(zhǎng)達(dá)50年，免維護(hù)。

兩種直徑。提供 4英?/101.6 毫?和6英?/152.4 毫? (ND) 的直徑選擇。

與鋼相比，SoluForce Hydrogen Tight (H2T)的主要優(yōu)點(diǎn)同樣明顯：

生產(chǎn)過(guò)程的二氧化碳僅為1/4

沒(méi)有氫脆和氫腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)

柔性管道、便于布置

安裝簡(jiǎn)單快捷

03實(shí)踐：柔性輸氫管道項(xiàng)目

SoluForce的柔性輸氫管道方案解決了傳統(tǒng)鋼鐵管道.關(guān)鍵的安裝成本高問(wèn)題和氫損傷問(wèn)題。

SoluForce 于 2000 年..在中東布置了SoluForce 柔性復(fù)合管道解決方案，這些管道至今仍在使用。

截止目前，SoluForce已在全球范圍內(nèi)安裝了超過(guò) 3500 公里柔性管道，在各種應(yīng)用中進(jìn)行了廣泛的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，包括石油和天然氣公用管道、配水/注入管道、石油和天然氣輸送流線、石油和天然氣收集線。

SoluForce Hydrogen 解決方案的..應(yīng)用在格羅寧根海港。SoluForce布置了4公里長(zhǎng)、壓力為42bar的柔性輸氫管道，將北海地區(qū)風(fēng)電生產(chǎn)的綠色氫氣輸送到Eemshaven 的化學(xué)和工業(yè)企業(yè)。