天然氣摻氫是將氫氣按一定比例混入天然氣，通過現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)輸送。這一技術有效結(jié)合了天然氣與氫氣的長處，不僅提升了燃料的燃燒特性，還大幅降低了碳排放，是實現(xiàn) “雙碳” 目標的理想路徑。許多國家和地區(qū)已開展相關實踐，如我國深圳的城鎮(zhèn)燃氣摻氫綜合實驗平臺，摻氫比例可達 20%，壓力范圍覆蓋城鎮(zhèn)燃氣全部運行壓力，且經(jīng)過嚴格測試，證明了其在實際應用中的安全性與穩(wěn)定性。

天然氣摻氫的安全性是當前研究和應用中的核心問題。氫氣與天然氣在物理和化學性質(zhì)上存在顯著差異，例如氫氣的擴散速度更快、小點火能量更低、火焰?zhèn)鞑ニ俣雀?、爆炸極限范圍更廣等。這些特性使得摻氫天然氣在輸送和使用過程中面臨更高的安全風險，如氫脆、泄漏、爆炸和回火等問題。

安全性是天然氣摻氫技術推廣的關鍵。摻氫天然氣的爆炸極限范圍更大，泄漏后擴散速度更快，因此對管道和設備提出了更高的要求。研究表明，摻氫比例在10%以內(nèi)時，對現(xiàn)有管道和終端設備的適應性較好，但仍需關注氫氣對材料的氫脆現(xiàn)象。此外，摻氫天然氣的燃燒特性也發(fā)生了變化，如火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌?、回火風險增加等，因此需要在終端設備中進行相應的調(diào)整和優(yōu)化。例如，北京重型燃氣輪機技術研究有限公司對SGT-800燃機進行了30%摻氫燃燒改造，驗證了其在工業(yè)領域的應用潛力。

提高能源利用效率
天然氣摻氫燃燒能夠提高玻璃熔窯的能源利用效率。例如，武漢理工大學的研究表明，摻氫天然氣燃燒能夠加快燃料燃燒速率，釋放熱量集中，從而提高熔窯的熱效率。此外，信義玻璃控股有限公司采用的甲醇與天然氣聯(lián)合制氫系統(tǒng)，不僅能夠同時使用甲醇或天然氣制氫，還能節(jié)省廠房投資和占地面積，提高熱能回收率。

氫氣具有燃燒速度快、火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤煲约叭紵裏嶂蹈叩奶攸c。當在天然氣中摻入適量氫氣后，混合燃料的燃燒特性得到優(yōu)化，可促使天然氣燃燒更加充分。經(jīng)實際測試，未摻氫的天然氣燃燒利用率約為 80%，而在摻入一定比例氫氣后，燃燒利用率可大幅提升至約 97%。例如在麗水，博辰氫能的天然氣摻氫設備就展現(xiàn)出了這樣的優(yōu)勢。

然而，隨著摻氫比例的增加，安全風險也隨之上升。例如，摻氫比例超過10%時，可能會引發(fā)氫脆、部件過熱、回火等問題。因此，摻氫比例的控制是確保天然氣摻氫安全的關鍵。此外，現(xiàn)有天然氣管道和設備的材料性能也需要進行評估和改造，以適應氫氣的摻入。

甲醇制氫作為一種相對清潔的制氫方式，具有原料來源廣泛、反應條件溫和、氫氣產(chǎn)率高等優(yōu)點。甲醇本身是一種可再生能源，其制備過程中可以通過可再生能源（如風能、太陽能）進行電解水制氫，從而實現(xiàn)“綠氫”的生產(chǎn)。此外，甲醇制氫技術相對成熟，設備要求較低，適合大規(guī)模應用。

甲醇制氫在實際應用中仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如，甲醇的生產(chǎn)成本較高，且其燃燒過程中仍會產(chǎn)生一定量的二氧化碳。此外，甲醇制氫設備的運營和維護成本也較高，需要優(yōu)化生產(chǎn)工藝和提高設備效率，以降低成本。因此，盡管甲醇制氫在碳排放方面具有一定的優(yōu)勢，但其在實現(xiàn)碳排放指標方面仍需進一步的技術突破和成本優(yōu)化。

降低生產(chǎn)成本
天然氣摻氫燃燒能夠降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。例如，格瑞卡頓天然氣節(jié)能案例中，通過摻入20%的氫氣，陜西某玻璃廠每小時可節(jié)約840元天然氣費用，每天節(jié)約2160元，每年可節(jié)約60多萬元。此外，制氫燃燒一體機的使用，能夠顯著降低企業(yè)運營成本，生產(chǎn)運行成本可降低20~30%