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署名文章丨張偉：加快發(fā)展氫基能源產(chǎn)業(yè) 助力新型能源體系建設(shè)

來源：中國電力報(bào)微信公眾號(hào) 時(shí)間：2026-09-04 16:43

加快發(fā)展氫基能源產(chǎn)業(yè) 助力新型能源體系建設(shè)

國家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司黨組書記、董事長 張偉

　　當(dāng)今世界百年變局加速演進(jìn)，全球能源格局深度調(diào)整，正經(jīng)歷一場由高碳向低碳、由化石能源主導(dǎo)向可再生能源主導(dǎo)的深刻轉(zhuǎn)型。我國是世界最大的能源生產(chǎn)國與消費(fèi)國，能源高質(zhì)量發(fā)展既是推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的戰(zhàn)略支撐，也是踐行“雙碳”承諾、引領(lǐng)全球能源變革的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。加快構(gòu)建能夠順應(yīng)低碳潮流、契合國情實(shí)際、支撐可持續(xù)發(fā)展的新型能源體系，不僅是對外部挑戰(zhàn)的必然回應(yīng)，更是我國實(shí)現(xiàn)能源自主可控、產(chǎn)業(yè)升級(jí)及生態(tài)文明建設(shè)的內(nèi)在需求與戰(zhàn)略抉擇。

　　一、新型能源體系建設(shè)面臨多重挑戰(zhàn)

　　在全球能源低碳轉(zhuǎn)型背景下，傳統(tǒng)的以化石能源為主體的能源體系，在資源約束、環(huán)境污染及氣候挑戰(zhàn)面前已難以為繼，構(gòu)建以可再生能源為主體的新型能源體系勢在必行。這一轉(zhuǎn)變絕非一蹴而就，其推進(jìn)過程中伴隨著多重考驗(yàn)。

　　一是能源需求規(guī)模大，供給壓力凸顯。我國作為超大規(guī)模經(jīng)濟(jì)體，完備的工業(yè)體系、制造業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及持續(xù)深化的城鎮(zhèn)化進(jìn)程，決定了能源消費(fèi)的強(qiáng)剛性特征。在此背景下，我國能源消費(fèi)總量持續(xù)增長，2025年達(dá)到61.7億噸標(biāo)煤，占全球消費(fèi)總量的27.6%。據(jù)預(yù)測，我國一次能源消費(fèi)總量預(yù)計(jì)在2035年達(dá)峰，全社會(huì)用電量預(yù)計(jì)于2035年達(dá)到15.3萬億千瓦時(shí)，之后持續(xù)增長至18.1萬億千瓦時(shí)并于2055年前后達(dá)峰。我國能源消費(fèi)規(guī)模龐大、增長趨勢明確，疊加資源稟賦約束與能源結(jié)構(gòu)加速轉(zhuǎn)型，給能源供給帶來前所未有的壓力。

　　二是高比例新能源入網(wǎng)，系統(tǒng)消納壓力攀升。隨著我國進(jìn)入高比例可再生能源并網(wǎng)的新階段，電力系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯正經(jīng)歷重塑。傳統(tǒng)能源尤其是煤電可控性強(qiáng)、出力穩(wěn)定，可通過機(jī)組狀態(tài)調(diào)節(jié)跟隨負(fù)荷變化，保障系統(tǒng)平衡。但風(fēng)電、光伏出力易受氣象條件影響，具有強(qiáng)波動(dòng)性、間歇性及不可預(yù)測性，難以通過傳統(tǒng)方式調(diào)控，能源系統(tǒng)平衡機(jī)制逐漸從“電源跟著負(fù)荷走”轉(zhuǎn)向“負(fù)荷跟著風(fēng)光走”。“雙碳”目標(biāo)下，到2060年我國非化石能源消費(fèi)比例將提升至80%，如此大規(guī)模的新能源裝機(jī)若無法高效消納與系統(tǒng)協(xié)同，將引發(fā)嚴(yán)重的資源閑置與浪費(fèi)，嚴(yán)重制約新能源產(chǎn)業(yè)乃至整個(gè)能源體系的健康可持續(xù)發(fā)展。

　　三是能源供需錯(cuò)配突出，長距離輸送矛盾持續(xù)加深。受能源資源稟賦影響，我國能源生產(chǎn)消費(fèi)逆向分布特征明顯。以胡煥庸線為近似分界線，中東部地區(qū)能源消費(fèi)量占全國總量超70%，重要的能源基地則主要分布在西部地區(qū)，這種顯著的空間分離特征決定了我國需要依靠大規(guī)模、長距離能源輸送體系來保障國家整體用能需求。隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源成為能源轉(zhuǎn)型主力，供需空間錯(cuò)配問題被進(jìn)一步放大。在輸送能力不足或通道受阻的情況下，西部資源地常因外送通道飽和被迫棄風(fēng)棄光，東部負(fù)荷中心則在用電高峰面臨供電緊張的困境。

　　四是能源基礎(chǔ)設(shè)施存在壁壘，跨品種協(xié)同能力不足。長期以來，電、油、氣等不同能源系統(tǒng)各自規(guī)劃、獨(dú)立建設(shè)、分散運(yùn)營，能源跨品種轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵通道尚未形成規(guī)?；芰Γ瑢?dǎo)致單一能源品種的擴(kuò)張難以有效匹配需求側(cè)的綜合性增長。一方面，在可再生能源富集時(shí)段，由于缺乏將富余電力高效轉(zhuǎn)化為易儲(chǔ)存能源的規(guī)?；窂剑斐纱罅壳鍧嶋娏速M(fèi)。另一方面，在用能高峰或特定區(qū)域，又常因能源品種供給單一、跨品種輸送通道受限，出現(xiàn)能源供應(yīng)緊張局面。能源品種間的融合壁壘，使得能源系統(tǒng)應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)的靈活性和整體韌性明顯受限。

　　上述挑戰(zhàn)共同構(gòu)成了制約我國新型能源體系建設(shè)的突出瓶頸，提升新能源的系統(tǒng)消納能力，將更多風(fēng)光資源轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定可用的有效供給，已成為當(dāng)前最緊迫的任務(wù)之一。

　　二、發(fā)展氫基能源是建設(shè)新型能源體系的必由之路

　　按照產(chǎn)生方式分類，能源可分為一次能源和二次能源。一次能源是指自然界現(xiàn)實(shí)存在的、可直接利用的能源，如柴薪、煤炭、石油、天然氣、水能、太陽能、風(fēng)能、核能等。二次能源是以一次能源為基礎(chǔ)，經(jīng)轉(zhuǎn)換后形成，連接能源供給端與終端消費(fèi)端的中介形態(tài)，主要包括電力、煤氣、汽油、柴油、焦炭、蒸汽、氫能、沼氣等。其中，電能是現(xiàn)代社會(huì)使用最廣泛的二次能源，具有傳輸效率高、可精細(xì)調(diào)節(jié)的突出特點(diǎn)，在工業(yè)、城市基礎(chǔ)設(shè)施與信息系統(tǒng)中具有高度通用性，因而長期被視為現(xiàn)代能源體系的基礎(chǔ)接口，但電能也存在難以低成本實(shí)現(xiàn)長周期、大規(guī)模儲(chǔ)存的固有局限，無法依靠自身實(shí)現(xiàn)供需平衡。

　　氫氣是目前可大規(guī)模利用的化學(xué)能載體中熱值最高的物質(zhì)，其熱值高達(dá)120兆焦每千克，加之燃燒后的產(chǎn)物僅為水，因此被視為最具潛力的二次能源之一和實(shí)現(xiàn)深度脫碳的重要替代能源。利用富余的可再生能源電力電解水制氫，將難以大規(guī)模存儲(chǔ)的電能轉(zhuǎn)化為更易于長期儲(chǔ)存和跨區(qū)域輸送的化學(xué)能，是解決可再生能源的間歇性和地域錯(cuò)配難題的有效方案。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)界正致力于將氫氣轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定、更易儲(chǔ)運(yùn)的化合物形態(tài)，其中甲醇、液氨是最具代表性的選項(xiàng)。甲醇是重要的有機(jī)基礎(chǔ)化工原料，可用于生產(chǎn)烯烴、甲醛、醋酸、二甲醚等化學(xué)品，也可直接或經(jīng)調(diào)配后用作船舶、汽車燃料。液氨是無機(jī)化工基礎(chǔ)原料，廣泛用于生產(chǎn)化肥、純堿、硝酸等化學(xué)品，并率先應(yīng)用于國際航運(yùn)脫碳與煤電摻燒。據(jù)預(yù)測，到2060年我國綠氫需求約8300萬噸、綠醇需求約9500萬噸、綠氨需求約8200萬噸，且資源流向與油氣、電力總體保持一致。

　　國家管網(wǎng)集團(tuán)經(jīng)廣泛調(diào)查研究，結(jié)合行業(yè)和專家意見，創(chuàng)新提出新型能源“質(zhì)能網(wǎng)”構(gòu)想，其內(nèi)核是以氫為關(guān)鍵載體，通過靈活高效轉(zhuǎn)換技術(shù)將風(fēng)光發(fā)電轉(zhuǎn)化為氫氨醇等能源形式，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)輸送“能量”與管網(wǎng)輸送“物質(zhì)”協(xié)同互補(bǔ)，打造跨形態(tài)轉(zhuǎn)換、跨地域儲(chǔ)運(yùn)、跨時(shí)空調(diào)控的全產(chǎn)業(yè)鏈合作共贏新生態(tài)，助力新型能源體系建設(shè)，更好保障國家能源安全。

▲國內(nèi)首次成品油長輸管道順序輸送甲醇現(xiàn)場試驗(yàn)儲(chǔ)罐運(yùn)行狀態(tài)檢查

　　三、推動(dòng)新型能源“質(zhì)能網(wǎng)”建設(shè)的探索實(shí)踐

　　構(gòu)建新型能源“質(zhì)能網(wǎng)”，現(xiàn)有的管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施是不可或缺的物理基石。國家管網(wǎng)集團(tuán)運(yùn)營著11.3萬公里油氣管道（天然氣管道約6.4萬公里，成品油管道約2.7萬公里，原油管道約2.2萬公里），其廣泛的布局、強(qiáng)大的輸送能力及日益智能化的調(diào)控體系，為承載氫氨醇等新型綠色能源物質(zhì)提供了天然的、可持續(xù)升級(jí)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。近年來，我們圍繞氫基能源輸送、儲(chǔ)存與調(diào)控，做了大量開創(chuàng)性工作。一是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)。初步謀劃構(gòu)建全國氫基能源骨干網(wǎng)，規(guī)劃提出“三縱三橫”氫能骨干管網(wǎng)架構(gòu)、“三縱三橫”醇（氨）骨干管網(wǎng)架構(gòu)，形成“西氫東運(yùn)”“北氫南下”“北醇南運(yùn)”“西醇東送”輸送格局。二是強(qiáng)化科研攻關(guān)。建成國內(nèi)功能最全、壓力最高的10兆帕輸氫管道中試試驗(yàn)平臺(tái)，攻克中高鋼級(jí)管材抗氫脆、摻氫安全防控等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)泄漏監(jiān)測、隨動(dòng)摻混、燃爆抑制等關(guān)鍵裝備，取得多項(xiàng)“國內(nèi)首次”。完成成品油與甲醇順序輸送工業(yè)性試驗(yàn)，正在依托典型成品油管道開展大輸量、大落差、長距離順序輸送甲醇試驗(yàn)，有序推進(jìn)成品油管道輸送液氨科研攻關(guān)，穩(wěn)步推進(jìn)鹽穴儲(chǔ)氫驗(yàn)證工程。三是健全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。初步構(gòu)建氫能管輸標(biāo)準(zhǔn)體系，主導(dǎo)制定《在役天然氣管道摻氫輸送適應(yīng)性評估方法》《氣態(tài)氫環(huán)境中的斷裂韌性試驗(yàn)方法》2項(xiàng)ISO標(biāo)準(zhǔn)，以及《輸氫管道系統(tǒng)完整性管理規(guī)范》《天然氣管道摻氫輸送技術(shù)要求》等8項(xiàng)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了氫能管輸標(biāo)準(zhǔn)空白。四是深化工程示范。強(qiáng)化與國家部委、地方政府與有關(guān)企業(yè)交流合作，積極推進(jìn)陽江—湛江、赤峰—錦州氫能管道等一批氫基能源管輸示范項(xiàng)目。

　　推動(dòng)構(gòu)建新型能源“質(zhì)能網(wǎng)”，是國家管網(wǎng)集團(tuán)深度踐行習(xí)近平總書記“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略的具體實(shí)踐。面向未來，我們將牢記殷殷囑托、扛牢職責(zé)使命，加快發(fā)展氫基能源產(chǎn)業(yè)，努力打造世界一流新型能源基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營商，為新型能源體系和能源強(qiáng)國建設(shè)貢獻(xiàn)管網(wǎng)力量。

　　責(zé)任編輯：沈馨蕊