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取決于地區、場景與制氫方式如何適配。

我國資源稟賦具有“多煤貧油少氣”的特征。優化天然氣等能源的消費結構，實現節約高效利用，向來是我國的能源政策的導向。2024年，國家能源局發布新版《天然氣利用管理辦法》，將“終端天然氣摻氫示范項目”列入了天然氣利用優先類。

近年來國內各地開展天然氣摻氫替代項目公開超過20余項，示范場景涵蓋居民、工業等多種場景。能景研究認為，國內在部分地區或場景下，天然氣摻氫或已經初步具備了商業化應用的條件，在技術、經濟性上能夠實現較好適配。

本文中能景研究分析了天然氣摻氫應用的技術、成本和場景，對其適用的場景及潛力進行了初步探討，以供行業參考。

01 天然氣摻氫的應用：燃燒應用具有較大替代潛力

天然氣摻氫的應用目前主要有兩種，一是作為氫氣的儲運介質，最終實現分離提取高純氫；二是直接實現燃燒應用。

分離提取高純氫技術方案成熟，但場景較少。分離提取高純氫的技術方案有變壓吸附（PSA）、膜分離、深冷分離等多種途徑，原理及裝備與副產氫提純較為接近，技術比較成熟。其主要針對同時存在大量氫氣、天然氣市場缺口的場景。目前國內僅有少數實驗案例，如如浙能集團實施的國內首次30%城燃摻氫和分離試驗。

燃燒應用目前技術仍存難點，場景較多。燃燒應用的關鍵在于實現燃具裝備的火焰穩定燃燒，并控制燃燒后的CO、NOx等污染物的排放量。目前國內天然氣摻氫已在窯爐、鍋爐等領域有較多應用，近年來在燃氣輪機、戶用灶具上也開始出現示范。一般摻氫比例（體積）最高在10%到20%，鍋爐領域也有一些純氫燃燒的案例。

天然氣摻氫的燃燒應用有較大的市場空間。

一是我國天然氣燃燒本身具有較大應用基礎。根據國家能源局數據，近十年來我國天然氣消費量持續增長，2023年達到3945億立方米，同比增長7.6%，在一次能源消費總量中占比達到8.5%。

天然氣的消費主要集中在城市燃氣及交通、工業燃料、發電用氣、化工化肥用氣4大領域。其中前3個領域均通過燃燒的形式進行利用，2023年占到國內天然氣總消費的92%。

二是天然氣燃燒應用的領域多數可以進行摻氫替代。天然氣燃燒應用的3個領域（城市燃氣及交通、工業燃料、發電用氣）中，除了交通應用外，國內大多已有相關或類似驗證示范案例。而交通應用以LNG重卡、LNG船舶等為主，目前其配套的儲罐、加氣站壓縮機等一般不能兼容摻氫。

能景研究測算，若暫不考慮交通應用，則2023年國內天然氣燃燒應用需求超過3200億立方米。若到2030年這部分需求實現10%的摻氫替代（體積），則可以每年替代天然氣需求達115億立方米，消納氫氣超過340億立方米，約合320萬噸氫。

02 燃燒應用的經濟性：氫價是同體積天然氣的三分之一時具備可行性

同體積下氫氣燃燒產生的能量僅有天然氣的三分之一左右。氫氣體積熱值約為13 MJ/m3，甲烷（天然氣主要成分）體積熱值約為39 MJ/m3。這導致天然氣摻氫之后，相同體積燃燒所能供給的能量有所減少。如摻氫10%時，摻氫燃氣燃燒產生的能量僅是相同體積天然氣的93.3%左右。

氫氣價格約是同體積天然氣的三分之一時才可平價。按照理論計算，氫氣的價格為等體積天然氣的三分之一左右時，才能夠維持用戶側用能的成本基本不變。比如天然氣價格為2元/m3時，平價情景下需要氫氣價格達到0.7元/m3，即約7.5元/kg。天然氣到戶價格為4元/m3時，平價情景下需要氫氣價格達1.33元/m3，即約15.0元/kg。

03 高氣價驅動下，部分場景或地區有一定的摻氫改造動力

我國較多依賴于高價的進口天然氣。我國的天然氣來源主要有3類，本土開采、管道進口和液化天然氣（LNG）進口。據國家能源局統計，2023年我國天然氣供應量約3980億立方米，其中管道進口量、LNG進口量分別占約16.86%與24.72%。后者LNG的價格受國際形勢影響，近3年價格最高超過6元/立方，最低2.8元/立方。

國內部分地區或場景下的天然氣價格長期較高。一般中東部天然氣價格高于西部地區，如新疆部分油氣產區的銷售氣價可低于1.5元/立方，而東部廣州、福州、上海等地居民氣價可達2.5元/立方，最高可接近5元/立方。天然氣長輸管道供應不足的地區價格高于長輸覆蓋地區，典型如部分海島以及部分陸上省市，居民氣價在4元/立方以上。此外，一般非居民用氣的價格高于居民用氣。

采用部分制氫方式進行摻氫已具備一定的經濟潛力。氫氣的供應有副產氫、甲醇/氨制氫、電解水制氫等多種方式。其中，副產氫粗氫的市場價格在8~12元/kg左右之間，約與2.1~3.2元/立方的天然氣價格相近，目前實現摻氫經濟性的潛力較大。

甲醇/氨制氫、電解水制氫對應的天然氣價格目前均在3元/立方以上，部分情況下對應價格接近7元/立方，能否實現摻氫經濟性取決于市場、資源及開展模式等因素。

能景研究認為，各制氫方式有不同的適配場景及開展模式。結合制氫成本、資源分布等特征分析：

副產氫或可適配東部地區各副產氫周邊場景摻氫。比如就近摻入天然氣管網，供給周邊用戶使用。典型案例如2024年新奧燃氣在江蘇泰興開展的工業園區摻氫項目等。

甲醇/氨制氫或可適配東部高氣價地區及海島等場景摻氫。比如在用戶側進行現場制氫摻氫，直接供給各類鍋爐燃具等使用。典型如在東部某些陶器窯爐生產廠開展的摻氫改造項目等。

電解水制氫或可適配各風/光資源豐富地區及高氣價場景摻氫。比如進行集中式制氫，摻入長輸管網滿足東部高氣價地區用能需求；或在用戶側進行分布式制氫如屋頂光伏制氫。典型如近期英國蘇格蘭建成的全球首個8.4公里社區綠氫燃氣管網項目等。

來源：能景研究

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       原文標題 : 洞見|天然氣摻氫在部分場景或可較快實現經濟性