界面新闻|通过“北溪2号”管道出口，俄罗斯要将氢气变成下一时代的天然气

采访人员 | 钱伯彦发自德国
日渐拥挤的氢能赛道上，又迎来了一个重量级国家：俄罗斯。
7月23日，俄罗斯联邦能源部公布了本国第一份氢能战略发展路线图，计划2024年前在俄罗斯境内建立一个全面涉及上下游的氢能产业链。
这个传统油气资源出口大国制定的氢能路线图，不同于以环保和零碳排放为先导的欧盟氢能战略，也不同于以氢能应用技术见长的中国或日本。
俄罗斯计划的氢能产业上下游，将完全由传统能源企业主导，氢气的最终应用也选择了与天然气一样的模式：出口。
【界面新闻|通过“北溪2号”管道出口，俄罗斯要将氢气变成下一时代的天然气】俄能源部已为氢能路线图选择了三家试点企业，它们分别是俄罗斯天然气工业公司（Gazprom ，下称俄气）、俄罗斯国家原子能公司（Rosatom）以及第二大天然气企业诺瓦泰克公司（Novatek）。目前，俄气和国家原子能公司拿下了所有氢能试点项目。

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俄罗斯现存的三大制氢基地皆位于边境地区，以便于出口。图源：EnergyNet

俄罗斯的氢能计划，完全抛弃了绿氢概念。绿氢依靠可再生能源水解制备，全产业链实现零碳排放。
俄气要进行的试点项目，负责用天然气裂解制备蓝氢以及天然气高温催化裂解制备青氢。国家原子能公司则负责所谓的黄氢项目，即利用核电水解制备氢气。该公司预计到2050年，黄氢的年产能可达5000万吨。
利用核能制氢，是业内认为的有效制氢途径之一。中国也在做相关研究。中核集团与清华大学、宝武集团等单位，已联合开展了核能制氢与氢能冶金结合的前期合作。
此外，俄罗斯氢能路线图中提出的氢能应用场景极其单一。
由于俄罗斯缺乏燃料电池技术，氢燃气轮机技术也严重依赖德国西门子，莫斯科方面最看重的应用是：将氢气变成下一个时代的天然气，通过出口以确保该国在全球能源市场的地位。
这其中的关键是俄罗斯规模庞大、遍布欧亚大陆的天然气管道。
俄气斩获的一个重要氢能试点项目，便是研究如何在现有天然气管网中掺氢，以向欧洲大陆输送含有最高20%氢气比例的混合气。
由于氢气的气体分子体积极小，氢气的渗透系数远高于以甲烷为主的天然气，能轻易渗透现有天然气管道的阀门以及其它密封件。天然气管网的钢铁材料在长期接触高浓度氢气时，将发生氢脆，即造成钢内部形成细小裂纹。若氢含量超过30% ，还将产生严重的腐蚀性问题。
因此， 20%的氢气比例，被视为在现有天然气管道输送混合器的最高比例。
事实上，目前仅有英国基尔大学牵头的零星项目能够达到20%的氢气混合比例。此前知名度最高的荷兰阿默兰岛富氢天然气输送项目，最终建议的掺氢比例保守地定为了12% 。
但俄气的野心远不止20%的掺氢比例。支撑俄气这一计划的，是一年以来引发国际冲突的“北溪2号”天然气管道。
这条直接连接俄罗斯和德国的天然气管道造价高达95亿欧元，年输送能力达到550亿方。在不计较额外成本且保证100%利用率的条件下，该管道也需要至少十年才能收回成本。
在欧盟和德国连续推出氢能战略，以及力求2050年前达到能源碳中和的大背景下，俄气早已对“北溪2号”管道进行了掺氢规划。
2018年8月，在挪威斯塔万格举行的ONS能源大会上，俄气出口业务总裁Elena Burmistrova声称：“只需要一些小小的改进， ‘北溪2号’输送的氢气比例可以提升至70%” 。
在接受俄罗斯卫星通讯社采访时， “北溪2号”的德方运营商、能源巨头Uniper的首席执行官Andreas Schierenbeck ，以及欧洲天然气工业联盟秘书长James Watson更是预计，掺氢比例可以进一步提升至80% 。