在能源領(lǐng)域，一場正悄然興起，現(xiàn)場制氫以其特優(yōu)勢，正重新定義能源供應(yīng)方式。
現(xiàn)場制氫設(shè)備，宛如一座小型的“氫氣工廠”，一端與甲醇儲罐緊密相連，另一端直通終端設(shè)備。甲醇在設(shè)備內(nèi)經(jīng)過裂解反應(yīng)，瞬間化為氫氣與二氧化碳。氫氣源源不斷地產(chǎn)生，如同打開了一道能源之門，可直接投入燃燒，亦能與天然氣混合使用，為能源利用開辟了多元路徑。

天然氣摻氫技術(shù)在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出的應(yīng)用潛力。在交通領(lǐng)域，摻氫天然氣可以作為新能源汽車的燃料，應(yīng)用于公交車、出租車等公共交通領(lǐng)域，助力我國交通能源的轉(zhuǎn)型升級。在工業(yè)領(lǐng)域，摻氫天然氣可替代傳統(tǒng)燃料，降低能源成本，減少污染排放。在發(fā)電領(lǐng)域，摻氫天然氣可作為燃?xì)廨啓C(jī)的燃料，應(yīng)用于火力發(fā)電廠，提高發(fā)電效率，降低碳排放。在民用領(lǐng)域，摻氫天然氣可用于燃?xì)庠罹摺⑷細(xì)鉄崴鞯?，改善城?zhèn)燃?xì)赓|(zhì)量與煙氣排放。

天然氣摻氫技術(shù)在節(jié)能減排方面具有顯著優(yōu)勢，適用于幾乎所有使用天然氣燃燒的場景，但其在實(shí)際應(yīng)用中仍需克服技術(shù)、成本和標(biāo)準(zhǔn)等方面的挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的支持，天然氣摻氫技術(shù)有望在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)做出重要貢獻(xiàn)

天然氣摻氫的經(jīng)濟(jì)性還受到摻氫比例的限制。目前，天然氣管道中氫氣摻氫比例通常不超過3%，因?yàn)槌^這一比例可能會影響管道的安全性和輸送效率。而一些國家（如德國、日本）已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了30%的摻氫比例，但國內(nèi)仍處于起步階段。隨著可再生能源制氫成本的降低和碳稅政策的實(shí)施，未來摻氫的經(jīng)濟(jì)性有望提升。

政策與產(chǎn)業(yè)鏈支持
政策紅利
中國 “十四五” 規(guī)劃明確支持甲醇燃料應(yīng)用，部分省份（如山西、陜西）對甲醇制氫項(xiàng)目提供補(bǔ)貼或綠證交易支持。歐盟《可再生能源指令》（RED II）將綠甲醇納入可再生燃料范疇，享受稅收減免。
產(chǎn)業(yè)鏈成熟
甲醇生產(chǎn)、運(yùn)輸、制氫設(shè)備（如重整催化劑、PSA 提純裝置）均有成熟供應(yīng)商，技術(shù)門檻低于電解水制氫（需高純度質(zhì)子交換膜或堿性電解槽），工業(yè)用戶可快速部署。

氫氣是否真的比天然氣節(jié)省30%燃料成本，這一說法在實(shí)際中存在較大爭議。根據(jù)現(xiàn)有資料，氫氣的熱值僅為天然氣的約三分之一，因此在相同體積下，氫氣的熱值僅為天然氣的1/3左右。這意味著，如果天然氣摻氫比例較高，為了維持相同的熱值輸出，需要增加天然氣的使用量，從而抵消部分節(jié)省效果。例如，摻氫10%時(shí)，摻氫燃?xì)馊紵a(chǎn)生的能量僅為相同體積天然氣的93.3%。因此，單純從熱值角度來看，氫氣并不能直接實(shí)現(xiàn)30%的燃料成本節(jié)省。

然而，天然氣摻氫技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如，氫氣與天然氣存在密度、熱值、擴(kuò)散性、燃燒特性等方面的物理差異，天然氣管道摻氫會帶來材料相容性、管道完整性、燃料互混性等風(fēng)險(xiǎn)。此外，摻氫燃燒器具的火焰穩(wěn)定性、污染物排放控制等問題仍需進(jìn)一步研究和優(yōu)化。因此，需要制定專項(xiàng)規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)體系，統(tǒng)籌推進(jìn)天然氣摻氫規(guī)?；瘧?yīng)用。

現(xiàn)場制氫是一種非常簡單便捷的能源供應(yīng)方式，通過設(shè)備將甲醇裂解為氫氣和二氧化碳，實(shí)現(xiàn)氫氣的直接生產(chǎn)。這一過程通常涉及將甲醇與脫鹽水按一定比例混合，加熱至高溫（如250-300℃）并在催化劑（如銅基催化劑）的作用下發(fā)生裂解反應(yīng)和一氧化碳變換反應(yīng)，生成氫氣、一氧化碳和二氧化碳的混合氣體。隨后，通過變壓吸附（PSA）技術(shù)將氫氣和二氧化碳分離，得到高純度的氫氣。整個過程無需儲存和運(yùn)輸氫氣，只需連接甲醇儲罐和終端設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)氫氣的即制即用。

該技術(shù)的優(yōu)勢在于其即制即用的特點(diǎn)，無需大量儲存和運(yùn)輸氫氣，從而降低了用氫成本。此外，甲醇作為液體燃料，便于儲存和運(yùn)輸，適合中小規(guī)模制氫需求，尤其適用于加氫站、化工園區(qū)等場景。
從環(huán)保角度來看，甲醇裂解制氫過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物主要是二氧化碳和水，對環(huán)境友好，有助于實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。同時(shí)，甲醇本身是一種可再生資源，既可以由化石能源制取，也可以通過生物質(zhì)轉(zhuǎn)化獲得，進(jìn)一步提升了其可持續(xù)性。