对于大规模集中制氢和长距离输氢来说，纯氢管道输送和天然气管道掺氢这种经济的方式具有广阔的未来。
近一年来，内蒙古、上海、四川、甘肃、宁夏、河北等地均传来输氢管道建设消息，建设进度明显加快。建设输氢管道能够带来哪些好处？还有哪些待解难题？突破方向又在哪？
纯氢管道能让加氢比加油更便宜
在氢能产业的发展中，建立纯氢高压输运管网是建设氢能社会的终极目标。国外氢气管道研究起步较早，已建成氢气长输管线总里程已超过5000公里。国内氢能源开发利用较晚，我国纯氢管道建设处于起步阶段，氢气长输管道规模较小。近期以中石油、中石化为代表的企业纷纷布局输氢管道，计划建设输氢管道总里程近1000公里。
当前氢气的储运成本依旧居高不下，严重制约氢气大规模普及。短期来看，液态运输氢气随着成本的降低，可以满足中短途运输氢气的需求，长远来看，管道运输氢气，才是最经济最适合长距离运输的方式。据测算，当输送距离为100 km时，运输氢气的成本为1.43元，同等运输距离下管道输氢成本远低于高压长管拖车及低温液态输氢。
以中石化建设的400公里输氢管道为例，将连接乌兰察布的制氢厂和中石化在北京的燕山石化，管道的年吞吐量为10万吨氢气。一旦建成，有望大大降低从内蒙古到北京地区的氢气运输成本。帮助北京地区氢气在没有大幅度补贴的情况下，仍能比汽油更便宜。氢气输运价格大幅下降，将加速北京地区氢能在储能、化工领域的渗透，并促进燃料电池产业发展。
管道掺氢可助企业实现碳资产收益
“掺氢输送技术”的概念早在1972年已经提出，掺氢技术的应用始于上世纪90年代、80年代，那时是煤气管道掺氢。像义马-郑州、达连河-哈尔滨、乌海-银川这些输送煤气的管道的掺氢比例高达60%-73.5%。
近年来，我国氢能与燃料电池技术发展的不断成熟，在一定程度上推动了天然气管道加氢输送技术的进步。在天然气掺氢管道建设方面，已有国家电投“朝阳可再生能源掺氢示范项目”、宁夏“输氢管道及燃气管网天然气掺氢降碳示范化工程中试项目”、河北首个“天然气掺氢关键技术研发及应用示范项目”等项目率先试水。
2022年8月，国家电投集团中央研究院、东北公司、朝阳燕山湖发电三家单位合作完成的“天然气掺氢技术研究及应用示范”科技成果通过中国可再生能源学会鉴定专家组认证，总体技术达到国际领先水平。示范现场的掺氢比例已达10％（体积分数），并安全稳定运行超过1年。
2022年10月11日，管道局承建的宁夏宁东天然气掺氢降碳示范化工程中试项目主体完工，项目包括7.4公里的输氢主管线及一个燃气管网掺氢试验平台。项目于8月5日开工建设，主要是对宁东恒瑞燃气有限公司天然气管网的天然气与宝廷新能源的副产氢进行混合、输送，为企业锅炉提供混合能源。
2023年2月9日，河北张家口20户居民实现了天然气掺氢入户，将“绿氢”混入天然气，通过管道输送至小区居民家中。作为河北省重点研发计划项目《天然气掺氢关键技术研发及应用示范》的研究任务之一，该项目掺氢天然气最终将应用于张家口市的商用用户、民用用户和HCNG汽车，未来预计每年可向张家口市区输送氢气400余万立方米。
掺混氢气后的天然气输送给企业后，还能给企业带来实实在在的资产收益。2022年9月，作为一家热电联产企业的国家电投集团荆门绿动能源有限公司，成功实现了全球首个在运燃机30%掺氢燃烧改造和运行，完全掺氢运行情况下，每年约能节省7.8万吨碳配额。富余的碳配额参与交易后，按照目前市场价55元/吨计算，每年约能实现超400万元的碳资产收益。
输氢管道建设面临的挑战与机遇
我国氢能产业处于起步阶段，储运环节是制约当前我国氢能发展的瓶颈之一，利用现有天然气管线掺氢和新建纯氢管道是安全高效的输氢气最现实可行的方案。由于我国输氢管道建设起步较晚，在输氢管道运输上还面临诸多发展瓶颈。
中国工程院院士郑津洋表示，氢能管道运输未来主要存在三个方面的难关：一是关键技术，包括低成本、高强度的抗氢脆材料、高性能的氢能管道的设计制造技术；二是相关装备国产化，像大流量的压缩机，氢气计量的设备阀门、仪表等；三是国家标准，氢能管道的设计、建造、运行、维护等各个方面的标准。
此外，有业内人士分析，管道氢成本很大程度上还受到利用率的影响。当运能利用率仅为20%时，管道运氢的成本已经接近长管拖车运氢的6.5元/kg。因此，当氢气下游需求足够支撑大规模的氢能输送，通过管道运输氢气才是一种降低成本的可靠方法。
在碳中和背景下，氢能的战略地位进一步提升，我国已将氢能列为前沿科技攻关方向和重要战略新兴产业。虽然当前管道运氢的成本优势并不明显，但随着氢能产业逐步发展，氢气管网终将成为低成本运氢方式的最佳选择。
管道输氢作为氢能产业发展过程中的必然举措，市场潜力无限。有数据显示，到2030年，氢能产业将成为我国新的经济增长点和新能源战略的重要组成部分，输氢管道建设里程达到3000km，输氢管道将帮助我国在可再生能源制氢、氢储能、氢化工、氢交通、氢冶金等领域的发展步入正轨。
