制氫加氫“子母站”建設規劃淺析

氫能源具有無污染、零排放、噪聲低、可持續等特殊優勢，被認為是21世紀重要的二次能源，成為各國能源戰略轉移和研究的重點。加氫站是氫能供應的重要保障。總體而言，加氫站建設將成為我國未來發展的趨勢。其中，一種符合我國能源結構和現狀的制氫加氫“子母站”建設成為一種氫能利用的全新形式。

制氫加氫“子母站”的規劃設計工作意義重大，主要體現在以下幾個方面：

1、很大程度上加快氫氣站、加油站改建、加油加氣合建站在我國合理、高效布局的進程，并對今后各個地方制氫加氫合建站規劃建設提供指導；

2、可促使整個氫能產業鏈上下游企業及氫能行業的可持續、良性、健康發展，加快我國加氫站標準規范與國外相關標準規范接軌的腳步。

加氫站是氫燃料電池汽車實現商業化的關鍵基礎設施之一，加氫站的建設數量及普及程度決定了氫燃料電池汽車的商業化進程。美、日、歐盟等主要國家和地區將燃料電池汽車和加氫站納入國家和地區戰略發展體系進行規劃，設立專項進行研發和示范推廣，如日本計劃到2020年投入約4萬輛燃料電池汽車，建設160座加氫站；德國計劃在2023年投入10萬輛，建設400座加氫站。據H2stations.org統計，截止到2019年1月，全球正在運行的加氫站數量突破369座，其中亞洲136座、歐洲152座、北美地區78座。隨著國家政策對氫能與氫燃料電池汽車的持續支持及各地區加氫站建設補貼標準及政策的出臺，我國在建和規劃中的加氫站數量也急劇增長。

在上述路線圖和藍皮書的指引下，中國的氫能燃料電池產業發展自2017年起呈現出進入快車道的趨勢，地方政府紛紛布局氫能產業，出臺氫能與燃料電池產業發展規劃，引導加氫基礎設施建設。

隨著相關政策和規劃的出臺，近兩年我國在建和規劃中的加氫站數量也急劇增長，據不完全統計，截止2019年7月，中國大陸共建成43座加氫站，其中包含已停運或拆除的北京綠能竟立加氫站、上海世博加氫站、深圳大運會加氫站和廣州亞運會加氫站。

1、制氫加氫“子母站”。制氫加氫“子母站”采取分布式供氫模式，即“母站”制氫加氫集成為一體，“子站”作為純加氫站，“母站”與“子站”之間采用長管拖車運輸，“母站”為制氫加氫一體站，“母站”總裝置內的制氫站以制氫原料劃分，可分為天然氣等烴類制氫、甲醇水蒸氣制氫和電解水制氫三大類。

目前，國內多數長管拖車均用來裝載壓縮天然氣（CNG）陸路運輸，通過長管拖車運輸高壓氣態氫隨著氫能應用的不斷深入也開始成為一種新趨勢，目前通用的長管拖車高壓鋼瓶工作壓力為20MPa。

在設計制氫加氫“母站”中，制氫模式的選擇，應綜合考慮年運行時間、原料成本、規模效應等影響因素，計算成本、能效等指標。

天然氣制氫

天然氣制氫在整個工藝過程中利用清潔能源進行加工，并采取極具規模的工藝制造手段，實現了環保與提升生產效益的“雙贏”，并進一步推動我國制氫技術的不斷進步和成長。從20世紀90年代至2010年左右，天然氣主產地為四川和新疆，天然氣資源的匱乏加之尚未成熟的液化天然氣（LNG）技術和市場，導致甲醇制氫大行其道，走出了一波具有中國特色的制氫之路；在2010年以后，隨著我國“西氣東輸，川氣東輸”等國家級層面的能源規劃的落實和推進，同時我國天然氣管網不斷成熟、LNG工藝得到了長足發展、我國頁巖氣開采力度不斷加大，天然氣供應愈發充足，天然氣價格回歸理性，我國已經成為僅次于美國和加拿大的世界第三大頁巖氣生產國。

目前，約96%的氫是以煤、石油和天然氣等化石資源制取的，其中采用天然氣制氫以其工藝技術路線成熟、資源豐富等眾多優勢成為最為經濟與合理的制氫方式，以天然氣為原料制取的氫氣占全球全部氫氣產量的70%～80%。同時，伴隨燃料電池技術的發展，以天然氣為原料的中小型分布式制氫技術在世界范圍內被廣泛研究。一些應用選擇性透過膜、流化床膜反應器、微通道反應器等的天然氣制氫新技術在不斷出現和發展。

制氫加氫“子母”站的氫氣成本包括原料成本、固定資產折舊、運行維護費用、氫氣壓縮成本和氫氣運輸成本等。

針對現有氫燃料電池汽車領域而言，分布式供氫模式在經濟性上具有一定的成本優勢。在能效方面，天然氣制氫最具優勢。與分布式供氫模式相對應，集中供氫是指氫氣集中制備，再通過管道或者運輸的方式供應給加氫站，加氫站氫氣來源為站外制氫。對于集中式供氫而言，從制氫到用氫包括了氫氣制備和儲運兩個部分，總成本均高于分布式供氫模式成本。

氫氣的儲運

氫氣運輸成本與氫源距離密切相關，公路運輸則需要考慮儲氫技術和運輸安全所帶來的成本，氣態氫的運輸半徑以200～300km以內為宜，液氫的運輸距離可達1000km，隨著運輸距離的增加，氫氣的運輸成本也增加明顯；公路運輸裝載量有限（一般不超過4000m3），液氫運輸裝載量可增加至壓縮氫的6倍以上，但液化過程耗能高達全部氫能量的30%～40%，參照CNG和LNG的運輸成本計算，壓縮氫氣和液化氫氣的百公里運輸成本均在20元/kg以上。由于氫氣的特殊性，管道輸氫受距離、城鄉規劃、沿途地址等條件等影響，一般僅在化工園區等小范圍內采用，其一次投資成本高。

除增加的運輸成本外，由于氫氣的特殊性質，還必須考慮運輸安全性。氫氣運輸中需要付出較高的安全成本，且氫氣在運輸過程中容易污染，以至于氫氣品質降低。

制氫站的建設成本

在制氫裝置建設成本中，天然氣制氫一次性投資高，綜上所述，在規劃加氫站時，需要綜合考慮站外制氫以及各種工藝類型站內制氫的一次性建設成本和制氫成本，結合建設地點實際情況，綜合考慮采取最適合的氫氣來源方式。考慮到在眾多制氫技術中心，天然氣制氫、甲醇制氫的優勢明顯；加之站外輸氫的綜合成本較高，加氫站采取站內天然氣制氫或甲醇制氫成為較為適宜的建站模式。

從我國目前的供氫基礎設施完善程度和技術水平來看，包括制氫和儲運在內的氫氣成本占到加氫站終端售價的70%左右，其中氫氣原料成本占比達到50%。因此制氫環節較大程度上決定了氫燃料使用的經濟性。

（來源：氫能和燃料電池）

【主持者言】

當前，我國能源危機和環境污染問題日益突出，調整產業結構、提高能效的壓力進一步擴大，能源的發展面臨著一系列的問題和挑戰。2019年3月，“推動充電、加氫等設施建設”首次寫入中國政府工作報告，引發了國內投資加氫站的一輪熱潮。加氫站采用制氫加氫合建模式，即分布式供氫模式，可最大限度避免氫氣儲運帶來的成本和風險，總體成本也優于集中供氫，是氫能產業發展初期重要選擇。杭州市燃氣集團是城鎮燃氣經營企業，具有天然氣供應優勢和便利。從文中可以看出，以天然氣作為原料的制氫加氫站具有眾多優點。因此公司在未來投身氫能源產業時，可以充分發揮自身優勢，開展并推廣制氫加氫一體站的建設工作，在杭州未來氫能發展中掌握主動權。

碳中和相關的名詞知識你都知道嗎？

根據國家統一部署，全國碳市場將在2021年6月底前啟動上線交易！但是，究竟什么是碳交易？

碳交易實現的過程，用一個簡單例子可以描述如下：

1、年初，有兩個公司A和B，A公司每年規定排放二氧化碳100噸/年，B公司也是規定排放二氧化碳100噸/年；政府發放給A的碳配額是100噸/年，發放給B的碳配額也是100噸/年；

2、年底，A公司通過節能改造，僅排放二氧化碳80噸，多余的20噸二氧化碳配額，就可以在碳交易市場上出售獲得利潤。反觀B公司，可能為了擴大產能，加班加點生產，沒有時間和資金去搞節能改造，導致二氧化碳排放達到120噸，和政府給的100噸碳配額相比，多排放了20噸二氧化碳。此時，B公司只能去碳交易市場上購買20噸碳配額。這樣以來，A公司剩余的碳配額就滿足了B公司的碳排放需求，碳交易最終得以實現。最終的效果是，A和B的二氧化碳排放總量鎖定在200噸，沒有超過起初200噸的配額限制，完成了碳減排目標。

什么是碳排放？

碳排放，是人類生產經營活動過程中向外界排放溫室氣體（二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟碳化物和六氟化硫等）的過程。碳排放是目前被認為導致全球變暖的主要原因之一。我國碳排放中占比最大的（54%）來源于電力和供熱部門在生產環節中化石燃料的燃燒。

什么是碳達峰？

 廣義來說，碳達峰是指某一個時點，二氧化碳的排放不再增長達到峰值，之后逐步回落。根據世界資源研究所的介紹，碳達峰是一個過程，即碳排放首先進入平臺期并可以在一定范圍內波動，之后進入平穩下降階段。

碳達峰是實現碳中和的前提條件，盡早地實現碳達峰可促進碳中和的早日實現。據此，結合我國的承諾的時間節點：從現在至 2030 年，我國的碳排放仍將處于一個爬坡期；2030-2060 年這 20 年間，碳排放要渡過平臺期并最終完成減排任務。

什么是碳中和？

碳中和是指企業、團體或個人測算在一定時間內直接或間接產生的溫室氣體排放總量，然后通過植樹造林、節能減排等形式，抵消自身產生的二氧化碳排放量，實現二氧化碳“零排放”。

什么是碳匯（Carbon Sink）

碳匯（Carbon Sink）：一般是指從空氣中清除二氧化碳的過程、活動、機制。主要是指森林吸收并儲存二氧化碳的多少，或者說是森林吸收并儲存二氧化碳的能力。

研究數據表明，我國的碳匯能力逐步提升，通過大力培育和保護人工林，2010-2016 年我國陸地生態系統年均吸收約11.1 億噸碳，吸收了同時期人為碳排放的45%，可見林業碳匯在碳中和愿景中扮演重要角色，碳匯項目將助力我國實現碳中和目標。

什么是碳捕集利用與封存（CCUS）？

碳捕集利用與封存簡稱CCUS，是把生產過程中排放的二氧化碳進行捕獲提純，繼而投入到新的生產過程中進行循環再利用或封存的一種技術。其中，碳捕集是指將大型發電廠、鋼鐵廠、水泥廠等排放源產生的二氧化碳收集起來，并用各種方法儲存，以避免其排放到大氣中。

該技術具備實現大規模溫室氣體減排和化石能源低碳利用的協同作用，是未來全球應對氣候變化的重要技術選擇之一。

什么是碳排放權（CER）？

 碳排放權，即核證減排量（Certification Emission Reduction，CER）的由來。2005年，伴隨《京都議定書》生效，碳排放權成為國際商品。碳排放權交易的標的稱為“核證減排量（CER）”。

排放權配額一級市場和二級市場并存。一級市場一般由各省發改委進行配額初始發放的市場，分為無償分配和有償分配。其中：有償分配附帶有競價機制，遵循配額有償、同權同價的原則，以封閉式競價的方式進行。二級市場是控排企業或投資機構進行交易的市場。

七、什么是碳交易？

碳交易，即把二氧化碳排放權作為一種商品，買方通過向賣方支付一定金額從而獲得一定數量的二氧化碳排放權，從而形成了二氧化碳排放權的交易。

碳交易市場是由政府通過對能耗企業的控制排放而人為制造的市場。通常情況下，政府確定一個碳排放總額，并根據一定規則將碳排放配額分配至企業。如果未來企業排放高于配額，需要到市場上購買配額。與此同時，部分企業通過采用節能減排技術，最終碳排放低于其獲得的配額，則可以通過碳交易市場出售多余配額。雙方一般通過碳排放交易所進行交易。第一種情況，如果企業減排成本低于碳交易市場價時，企業會選擇減排，減排產生的份額可以賣出從而獲得盈利。第二種情況，當企業減排成本高于碳市場價時，會選擇在碳市場上向擁有配額的政府、企業、或其他市場主體進行購買，以完成政府下達的減排量目標。若未足量購買配額以覆蓋其實際排放量則面臨高價罰款。

通過這一套設計，碳交易市場將碳排放內化為企業經營成本的一部分，而交易形成的碳排放價格則引導企業選擇成本最優的減碳手段，包括節能減排改造、碳配額購買、或碳捕捉等，市場化的方式使得在產業結構從高耗能向低耗能轉型的同時，全社會減排成本保持最優化。

八、什么是碳排放配額、自愿減排量（CCER）？

按照碳交易的分類，目前我國碳交易市場有兩類基礎產品，一類為政府分配給企業的碳排放配額，另一類為核證自愿減排量(CCER)。

2020 年 12 月發布的《碳排放權交易管理辦法（試行）》中指出，CCER 是指對我國境內可再生能源、林業碳匯、甲烷利用等項目的溫室氣體減排效果進行量化核證，并在國家溫室氣體自愿減排交易注冊登記系統中登記的溫室氣體減排量。

第一類，配額交易，是政府為完成控排目標采用的一種政策手段，即在一定的空間和時間內，將該控排目標轉化為碳排放配額并分配給下級政府和企業，若企業實際碳排放量小于政府分配的配額，則企業可以通過交易多余碳配額，來實現碳配額在不同企業的合理分配，最終以相對較低的成本實現控排目標。

第二類，作為補充，在配額市場之外引入自愿減排市場交易，即 CCER 交易。CCER 交易指控排企業向實施“碳抵消”活動的企業購買可用于抵消自身碳排的核證量。“碳抵消”是指用于減少溫室氣體排放源或增加溫室氣體吸收匯，用來實現補償或抵消其他排放源產生溫室氣體排放的活動，即控排企業的碳排放可用非控排企業使用清潔能源減少溫室氣體排放或增加碳匯來抵消。抵消信用由通過特定減排項目的實施得到減排量后進行簽發，項目包括可再生能源項目、森林碳匯項目等。

碳市場按照1:1的比例給予CCER替代碳排放配額，即 1 個 CCER 等同于1個配額，可以抵消1 噸二氧化碳當量的排放，《碳排放權交易管理辦法（試行）》規定重點排放單位每年可以使用國家核證自愿減排量抵銷碳排放配額的清繳，抵消比例不得超過應清繳碳排放配額的5%。

（來源：煤氣與熱力雜志）

【主持者言】

作為快速發展的發展中國家，過去30年我國溫室氣體排放量增長迅速，年排放量已位居世界前列。面對這以問題，我國做出了“3060”承諾。在此背景下碳匯、碳配額、碳交易等一系列新的市場、技術和貿易規則應運而生并日趨完善。杭燃集團主業是天然氣供應，天然氣屬于低碳能源，因此公司可以利用各種碳交易形式和規則，順勢而為，不僅為客戶提供能源解決方案，還可為用戶提供碳交易貿易方案，從而擴大天然氣使用范圍，提升天然氣在杭州一次能源中的消費占比。

國內首個電解制氫摻入天然氣項目已進入試驗階段

近日由朝陽燕山湖發電有限公司承接的國家電投天燃氣管道摻氫示范項目，已經進入試驗階段，試驗成功后，將建設每小時生產1000立方的氫氣生產線，為朝陽市提供工業和民用綠色氫能源。

2019年8月1日，國家電投集團公司氫能產業平臺推進小組召開朝陽摻氫示范項目工作推進會議，要求朝陽摻氫示范項目建設與試驗研究緊密結合，嚴格控制建設進度，體現示范效果和示范意義。8月23日，朝陽可再生能源摻氫示范項目第一階段工程破土動工，利用燕山湖發電公司現有10Nm3/h堿液電解制氫站新建氫氣充裝系統，氫氣經壓縮瓶儲后通過集裝箱式貨車運至摻氫地點；廠外在朝陽朝花藥業公司建設天然氣摻氫設施，實現天然氣摻氫示范。9月30日，第一階段工程圓滿完工。

目前，已經建成每小時生產10立方氫氣的生產線，采取水電解制氫方法，通過把氫氣經壓縮，加儲，摻混等環節進入天然氣管道。

朝陽燕山湖發電有限公司執行董事、黨委副書記陳永輝：到今年一年試驗結束以后，我們出臺一個天然氣摻氫的一個標準，我們標準出來以后，將來就會彌補這個空白，把天然氣摻氫這個項目能推到市場化去。

該項目是國內首個電解制氫摻入天然氣項目，通過驗證電力制氫和氫氣流量隨動定比摻混、天然氣管道材料與氫氣相容性分析、摻氫天然氣多元化應用等技術的成熟性、可靠性和穩定性，達到全面驗證示范氫氣"制取-儲運-摻混-綜合利用"產業鏈關鍵技術的目的。

（來源：天然氣咨詢）

【主持者言】

近幾年，包括中國土木工程學會燃氣分會和同濟大學在內的許多學術機構都在開展天然氣摻氫的研究工作。在國外，2002年歐盟委員會也曾資助過天然氣摻氫研究項目——Naturalhy。各類研究結論指出在天然氣中加入氫氣可以顯著減少溫室氣體的總排放量，是一種“綠化”天然氣的有效手段。天然氣摻氫具備投資成本低，接觸終端客戶多，經濟效益產生快等優點。未來在技術和安全等方面的問題解決以后，商業化推廣相對容易。杭燃集團業務范圍涵蓋杭州市域范圍內大部分高、中、低壓天然氣管網，擁有天然氣摻氫技術的天然優勢，我們應持續關注這一領域研究情況，一旦技術成熟，便可以考慮引進試用，為公司帶來新的經濟增長點。

擴展科技合作范圍深挖燃氣技術潛力

杭州市燃氣集團分別與中船重工七一一研究所和中弗新能源科技有限公司簽署戰略合作協議

5月，杭州市燃氣集團分別與中國船舶集團有限公司第七一一研究所和中弗（無錫）新能源科技有限公司簽署戰略合作協議，共同開展天然氣相關領域的科技研究工作。

杭州和上海同處于長三角核心區域，為深入貫徹落實中共中央、國務院印發的《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》，杭州市燃氣集團和中國船舶711研究所順應改革大潮，攜手開展“產學研用”合作，促進產業鏈深度融合。經雙方前期多次友好交流，擬共同合作開展關于天然氣壓力能發電技術與LNG傳熱流動機理的研究，打造高水平天然氣余壓利用與傳熱流動關鍵技術研究示范中心。天然氣壓力能發電技術采用天然氣余壓透平膨脹機回收天然氣減壓過程中的壓力能，通過能量轉換，利用天然氣壓力能推動葉輪旋轉做功，驅動發電機產生電能，從而替代現有天然氣管道輸送過程中的調壓撬，實現節能增效，提高企業能源綜合利用率。

杭州市燃氣集團有限公司與中弗（無錫）新能源有限公司，在各自領域均有市場發展優勢，擁有良好的信譽和豐富的資源。雙方合作的主要內容包括試用天然氣SOFC燃料電池、研究測試具備產業化推廣價值的較大功率燃料電池和后續市場開發合作事宜。在合作過程中杭燃集團發揮自身在能源行業的優勢，試用新產品，推廣新技術力爭實現科研成果轉化為產品成果。中弗新能源公司發揮自身在燃料電池開發領域的科研優勢，根據國家能源發展趨勢助推關鍵技術突破，研制相關產品，開發新型裝備。雙方深入開展科技合作，共同推進科技項目研究，打造示范項目，不斷加深合作，共享平臺，互利共贏，攜手發展。

（來源：杭州市燃氣集團有限公司）

【主持者言】

在能源改革的時代背景下，燃氣經營企業在守好主業的同時，必然要投身新能源產業市場。市燃氣集團順應能源發展的時代潮流，與高新技術科研機構開展廣泛合作，優勢互補，共同推進新技術的研究和試用工作。在新能源領域，共享平臺，互利共贏，攜手發展。即提升公司技術水平，豐富能源結構，同時為保衛杭城綠水青山貢獻杭燃力量。

四月天然氣市場信息月報

4月份全國LNG消費量約為382.3萬噸，較去年同比增長 15.92%。與3月份相比，國內LNG消費量也有所上升。4月份國內疫情控制良好，國內需求整體保持樂觀狀態，但隨著天氣轉暖，供暖需求消失，抑制LNG 消費量的漲幅。

4月份 LNG 供需進入相對平衡狀態， LNG 接收站區域庫存波動幅度也相對緩和。其中，華東地區因氣化及槽批均相對穩定，接收站庫存波動最為平穩，基本維持在 50% 左右；華北地區受到“兩會”及環境監察等原因影響，船期有所減少，庫存下滑較為明顯；華南地區受船期安排影響，庫存水平先增后降。

未來國內LNG供應量或有所增加。國內LNG工廠方面，從統計情況來看，5月份內蒙古、陜西、山西等地區多家LNG工廠有開工計劃，LNG工廠開工負荷或將進一步提高，預計國產資源供應量將隨著增加。接收站方面，受現貨到岸價格上漲影響，預計5月份現貨進口量難有明顯增加，LNG進口量或相對穩定，預計槽批資源供應量或波動不大。整體來看預計LNG市場供應量或將有所增加 。

未來國內LNG需求或有增加。工業方面，當前下游用戶開工負荷較高，加之LNG價格處于相對低位，市場需求或將有所增加；車用方面，油價持續上漲，而 LNG 價格持續走低，車用LNG的經濟性提升，預計車用需求或也有所增加。整體來看，預計下月 LNG 市場需求有增加預期 。

從價格方面來看，LNG市場價格或仍將維持震蕩走勢。具體來看，雖然 LNG 供應及需求均有增加預期，但LNG市場整體供應仍較為寬松，5月份西北及華北地區LNG工廠氣源價格也將有所降低， LNG市場價格下行壓力仍存；但當前局部地區LNG價格已處于成本線附近或低于成本線，加之接收站方面進口成本也有所提升，LNG 供應方挺價意愿較為強烈，預計后期LNG市場價格博弈性進一步增強，整體市場價格或將維持震蕩走勢。