在能源領(lǐng)域，一場(chǎng)正悄然興起，現(xiàn)場(chǎng)制氫以其特優(yōu)勢(shì)，正重新定義能源供應(yīng)方式。
現(xiàn)場(chǎng)制氫設(shè)備，宛如一座小型的“氫氣工廠”，一端與甲醇儲(chǔ)罐緊密相連，另一端直通終端設(shè)備。甲醇在設(shè)備內(nèi)經(jīng)過(guò)裂解反應(yīng)，瞬間化為氫氣與二氧化碳。氫氣源源不斷地產(chǎn)生，如同打開(kāi)了一道能源之門，可直接投入燃燒，亦能與天然氣混合使用，為能源利用開(kāi)辟了多元路徑。

天然氣摻氫技術(shù)具有重要的環(huán)保價(jià)值，氫氣作為清潔能源，其燃燒過(guò)程僅產(chǎn)生水，不排放二氧化碳等溫室氣體。當(dāng)與天然氣混合燃燒時(shí)，可有效降低碳排放，減少對(duì)環(huán)境的污染。隨著全球?qū)夂蜃兓年P(guān)注度不斷提高，天然氣摻氫技術(shù)有助于能源行業(yè)向低碳、綠色方向轉(zhuǎn)型，契合“雙碳”目標(biāo)的要求。此外，天然氣摻氫還能緩解天然氣供應(yīng)緊張，降低終端用能的碳排放水平，如在天然氣中摻入20%體積比的氫氣，可使氮氧化物、一氧化碳、未燃碳?xì)渑欧沤档?0%以上。

天然氣摻氫技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出的應(yīng)用潛力。在交通領(lǐng)域，摻氫天然氣可以作為新能源汽車的燃料，應(yīng)用于公交車、出租車等公共交通領(lǐng)域，助力我國(guó)交通能源的轉(zhuǎn)型升級(jí)。在工業(yè)領(lǐng)域，摻氫天然氣可替代傳統(tǒng)燃料，降低能源成本，減少污染排放。在發(fā)電領(lǐng)域，摻氫天然氣可作為燃?xì)廨啓C(jī)的燃料，應(yīng)用于火力發(fā)電廠，提高發(fā)電效率，降低碳排放。在民用領(lǐng)域，摻氫天然氣可用于燃?xì)庠罹摺⑷細(xì)鉄崴鞯?，改善城?zhèn)燃?xì)赓|(zhì)量與煙氣排放。

天然氣摻氫技術(shù)在節(jié)能減排方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，適用于幾乎所有使用天然氣燃燒的場(chǎng)景，但其在實(shí)際應(yīng)用中仍需克服技術(shù)、成本和標(biāo)準(zhǔn)等方面的挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的支持，天然氣摻氫技術(shù)有望在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)做出重要貢獻(xiàn)

天然氣摻氫的核心目的是通過(guò)將氫氣與天然氣混合，優(yōu)化燃燒過(guò)程，提升熱效率并減少碳排放，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。這一技術(shù)不僅能夠降低氫氣的生產(chǎn)成本，還能提高燃?xì)獾目稍偕匦?，同時(shí)利用現(xiàn)有天然氣管道進(jìn)行輸送，減少基礎(chǔ)設(shè)施投資和環(huán)境影響。摻氫的主要目的是優(yōu)化天然氣的燃燒利用率，提升熱傳遞效率，減少熱能損耗，除非涉及化學(xué)反應(yīng)及特殊用途，否則可以廣泛應(yīng)用于各種使用天然氣燃燒的場(chǎng)景。天然氣摻氫的核心就是節(jié)能減排，若不能降低成本，一切都沒(méi)有了意義。

氫氣是否真的比天然氣節(jié)省30%燃料成本，這一說(shuō)法在實(shí)際中存在較大爭(zhēng)議。根據(jù)現(xiàn)有資料，氫氣的熱值僅為天然氣的約三分之一，因此在相同體積下，氫氣的熱值僅為天然氣的1/3左右。這意味著，如果天然氣摻氫比例較高，為了維持相同的熱值輸出，需要增加天然氣的使用量，從而抵消部分節(jié)省效果。例如，摻氫10%時(shí)，摻氫燃?xì)馊紵a(chǎn)生的能量?jī)H為相同體積天然氣的93.3%。因此，單純從熱值角度來(lái)看，氫氣并不能直接實(shí)現(xiàn)30%的燃料成本節(jié)省。

然而，如果天然氣摻氫比例較低（如3%），則可以減少天然氣的使用量，從而降低燃料成本。例如，摻氫3%時(shí)，天然氣的熱值損失約為2%，終用戶天然氣需求量有所上升。但這種節(jié)省幅度通常在8%-12%之間，遠(yuǎn)低于30%的夸張說(shuō)法。此外，天然氣摻氫的經(jīng)濟(jì)性還受到氫氣價(jià)格的影響。如果氫氣價(jià)格降至天然氣價(jià)格的1/3，摻氫才具備經(jīng)濟(jì)性。目前，氫氣的生產(chǎn)成本仍遠(yuǎn)天然氣，因此在大規(guī)模推廣天然氣摻氫之前，和企業(yè)需要權(quán)衡經(jīng)濟(jì)賬。

現(xiàn)場(chǎng)制氫是一種非常簡(jiǎn)單便捷的能源供應(yīng)方式，通過(guò)設(shè)備將甲醇裂解為氫氣和二氧化碳，實(shí)現(xiàn)氫氣的直接生產(chǎn)。這一過(guò)程通常涉及將甲醇與脫鹽水按一定比例混合，加熱至高溫（如250-300℃）并在催化劑（如銅基催化劑）的作用下發(fā)生裂解反應(yīng)和一氧化碳變換反應(yīng)，生成氫氣、一氧化碳和二氧化碳的混合氣體。隨后，通過(guò)變壓吸附（PSA）技術(shù)將氫氣和二氧化碳分離，得到高純度的氫氣。整個(gè)過(guò)程無(wú)需儲(chǔ)存和運(yùn)輸氫氣，只需連接甲醇儲(chǔ)罐和終端設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)氫氣的即制即用。

現(xiàn)場(chǎng)制氫是一種、環(huán)保、便捷的能源供應(yīng)方式，能夠顯著降低用戶的用氣成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、降碳增效的目標(biāo)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷拓展，甲醇裂解制氫有望在未來(lái)能源體系中發(fā)揮更加重要的作用