天然气掺氢，被认为是未来实现氢能大规模输送、解决氢能供需错配的重要路径之一，同时也是实现化石能源行业减排的重要手段。
6月19日，国家发改委印发了《天然气利用管理办法》，明确多个涉氢掺氢优先利用方向；并且国内成都、深圳等地的燃气掺氢综合示范项目已建成，在政策和示范项目的推动下，我国天然气掺氢进展有望加快。
中国天然气掺氢应用示范速度加快
天然气掺氢是《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》中提到的重要发展领域。天然气掺氢有一举多得的效益：一是可以改变天然气的燃烧特性，增加燃烧值；二是可以利用天然气管道等基础设施，对现阶段氢气运输、氢能的广泛及规模运用开拓更多的可能性；三是可以大大降低二氧化碳的排放。
氢能中游储运环节运输效率低、成本高是当前氢能发展的一大痛点。随着氢能产业链降本诉求与下游需求的不断提升，相关企业都在积极寻求高安全、高密度、低成本、长距离的氢能储运技术。
天然气掺混氢气有利于氢的低成本储运和规模化利用。以掺氢比例10%-20%计算，等热值碳减排量在3.5%-7.6%；充分利用已有燃气管网基础设施，大规模、长距离输氢成本每百公里为0.3-0.8元/千克。
国家石油天然气管网集团科学技术研究总院氢能管输技术专家彭世垚表示，就掺氢管道发展而言，国外掺氢管道掺氢比例逐步从0—10%—30%发展。当前，我国天然气管道掺氢输送相关技术研究如火如荼。
去年4月，中国石油在宁夏银川宁东天然气掺氢管道示范项目上实现最高掺氢比例24%的新突破。去年11月，国家管网国内首次成功实施全尺寸掺氢天然气管道封闭空间泄漏燃爆试验。为实现天然气长输管道掺氢输送技术自主可控奠定了基础。
今年3月，我国首座城镇燃气掺氢综合实验平台在深圳投用，该实验平台集测试、应用、生产功能于一体，标志着我国天然气掺氢输送管道及综合利用，以及“氢进万家”进入全新发展阶段。
4月，泰兴经济开发区的天然气掺氢站顺利完成调试与试运行工作。5月份，川内首个城镇天然气掺氢项目——多元富能气绿色利用研究示范项目全面完成中试运营调试，为成都未来大规模打开天然气掺氢商业应用场景奠定了基础。5月26日，内蒙古科技重大专项中低压掺氢示范项目——乌海低碳产业园天然气门站纯氢掺氢技改项目也完成了纯氢管道与天然气掺氢综合试验平台调试测试工作。
这次国家发改委印发的《天然气利用管理办法》明确将终端天然气掺氢示范项目等高精尖天然气安全高效利用新业态列为优先类。这意味着，天然气对氢能产业应用“敞大门”，我国“氢进万家”将进入全新发展阶段。
掺氢应用推动氢能产业规模化
目前掺氢天然气直接燃烧的应用场景可分为民用和工业用，其中民用主要针对家用燃烧器具，例如燃气灶具、燃气热水器等；工业主要用于工厂内大型锅炉燃烧和发电厂内大型燃气轮机燃烧。
截至2024年4月初，中国已有至少4例天然气掺氢应用示范项目投运，部分工商业用户开始主动引入天然气掺氢设备。从示范成果与全技术链的突破来看，天然气掺氢的技术流程已经初步打通，初步进入到了“可以用”的阶段。
但从产业整体来看，未来掺氢天然气的主要应用方向是工业应用，主要原因是工业应用为较单一用户，对掺氢天然气的应用管理更容易、风险更可控，且应用规模大。不过，要实现终端的大规模应用，首先要研发适用于不同掺氢比例的掺氢天然气燃烧器具、工业锅炉、燃气轮机等。
目前我国正在开展针对掺氢锅炉及掺氢燃气轮机的研究。去年11月17日，国家电力投资集团所属北京重型燃气轮机技术研究有限公司、国家电投湖北分公司在荆门绿动能源有限公司成功实现SGT-800燃机30%掺氢燃烧改造。这是中国首次在重型燃机商业机组上成功实施高比例掺氢燃烧改造试验，改造后的机组具备0%-30%掺氢运行条件下自由切换的灵活性。经测算，在混烧30%氢气的情况下，每年可减少超过1.8万吨二氧化碳排放。
去年11月19日，上海电气成功实现大F重型在运燃机掺氢技术自主升级及示范验证。这是国内首次大F重型燃机实施的掺氢燃烧改造和科研攻关项目，标志着上海电气在国内重型燃机掺氢燃烧领域实现从“0到1”的重大技术突破。
今年4月，大连派思设备首台重型高压掺氢性能加热器顺利通过测试，该掺氢性能加热器气源为天然气掺6%氢气，设计压力较大,设计温度较高，在运行时要求两台设备串联运行的同时并能随时切换单台独立运行，设计条件苛刻，运行工况复杂。本次掺氢性能加热器的成功制造为水发燃气进军重型高压掺氢设备市场打开了新局面。
中国城市燃气协会主编的《天然气长输管道掺氢输送适应性评价技术指南》对“十四五”期间的终端应用目标做出展望：终端用户实现民用掺氢天然气区域性示范应用，总用户数超过1万户。此外开展1-2处工业锅炉、大型采暖锅炉、燃气轮机等大型设备示范应用。
在未来，随着我国天然气管网基础设施建设和掺氢技术进一步完善，将为氢能运输和储存提供更大可能性与空间，这必将加速我国氢能产业布局。
