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焉知汽车科技|俄罗斯要将氢气变成下一时代的天然气

来源|界面新闻；氢能泡泡
日渐拥挤的氢能赛道上 ， 又迎来了一个重量级国家：俄罗斯 。
近日 ， 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 。
【焉知汽车科技|俄罗斯要将氢气变成下一时代的天然气】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 。
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 。
焉知汽车科技|俄罗斯要将氢气变成下一时代的天然气
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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
图片来源：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ElenaBurmistrova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AndreasSchierenbeck ， 以及欧洲天然气工业联盟秘书长JamesWatson更是预计 ， 掺氢比例可以进一步提升至80% 。


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