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7月3日，河北省康保至曹妃甸氫氣管道工程啟動勘察設(shè)計。這條管道預(yù)計全長972.7千米，管徑813毫米，最大年輸量約為130萬噸綠氫。這條管道將內(nèi)蒙古等地區(qū)生產(chǎn)的綠氫輸送至北京市和唐山市，以滿足兩地的氫氣需求，將有效解決環(huán)境污染問題，滿足節(jié)能減排的需要。

氫氣運輸不同于煤和天然氣運輸?！氨泵耗线\”和“西氣東輸”，人們都已耳熟能詳。這些在國家層面推動的宏偉工程主要解決我國能源分配不均的問題，通過“快遞到家”的方式把煤和天然氣運送到“缺煤”和“缺氣”的地區(qū)，使祖國各地都能享受到同樣高品質(zhì)的資源。但上述工程的“快遞物品”，從能源的角度來看還不是“綠色”的，因為煤和天然氣在使用過程中都會產(chǎn)生二氧化碳。

相對于煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源來說，氫氣在使用過程中能實現(xiàn)“無味無毒”，在被用作能源使用后只產(chǎn)生水，能夠完全做到“零排放”。當(dāng)前，氫氣在生產(chǎn)過程中根據(jù)排放程度分為灰氫、藍氫和綠氫。

灰氫是指通過化石燃料來制取的氫氣，當(dāng)前我國氫氣制取主要來源于這種方式。焦炭和氯堿在正常的生產(chǎn)過程中便會產(chǎn)生氫氣，如果不將它收集起來，這些氫氣就會被浪費掉，因此對焦炭和氯堿行業(yè)的廢氣進行分離提純便會得到氫氣。這種收集氫氣的方式也被稱作“工業(yè)副產(chǎn)氫”。

藍氫是在灰氫生產(chǎn)過程中經(jīng)碳捕獲與儲存技術(shù)處理后的低碳制氫。而綠氫是通過電解工序產(chǎn)生氫氣，利用可再生能源，如風(fēng)能、太陽能、電能等，在生產(chǎn)過程中可實現(xiàn)零碳排放，但經(jīng)濟成本很高。

從這幾種氫氣的定義來看，只有綠氫是真正能夠?qū)崿F(xiàn)在生產(chǎn)和使用過程中全程“零排放”，但它需要依賴風(fēng)能和太陽能等可再生能源，而我國的風(fēng)能和太陽能主要分布在廣袤的西部地區(qū)。當(dāng)前，在新疆和內(nèi)蒙古等地已建設(shè)了一批光伏風(fēng)電綠氫制取項目，將西部的綠氫運送到我國東部的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，這便是“西氫東送”示范工程。

之所以被稱為“示范工程”，是因為該工程剛剛啟動小范圍建設(shè)，起點位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市，在該市制取綠氫，再通過400多千米的輸氫管道最終運送到位于北京市房山區(qū)的燕山石化。這是我國首條跨省區(qū)、大規(guī)模、長距離的純氫輸送管道。若干年后，這條輸氫管道可能會繼續(xù)延伸，在西側(cè)可延伸至我國西部更多的綠氫制取基地，在東部可延伸至我國更多的經(jīng)濟發(fā)展腹地。

未來，我們也許會像打開家中灶具使用天然氣一樣，更加方便地使用來自我國西部地區(qū)的氫氣。這些氫氣將會被運送到東部地區(qū)的各個加氫站，將為城市中數(shù)萬輛的氫燃料電池汽車提供能源，未來城市中將擺脫難聞的汽車尾氣；在鋼鐵、化工、石化等大型工廠中，氫氣將逐步代替煤炭等化石能源，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的低碳排放；氫氣有可能作為城市發(fā)電的主要能源，取代一座座燃煤發(fā)電廠和天然氣發(fā)電廠。

“西氫東送”建設(shè)過程中也面臨很多難題：要實現(xiàn)高效運輸就需要提高管道壓力，但我國當(dāng)前缺少建設(shè)如此高壓力管道的經(jīng)驗；氫氣不同于天然氣，它產(chǎn)生的“氫脆”現(xiàn)象可以使材料突然斷裂，造成嚴(yán)重的事故和損失，因此在設(shè)計材料時需要充分防范“氫脆”帶來的風(fēng)險；氫氣是一種易燃易爆的氣體，若在輸送過程中出現(xiàn)泄漏，至密閉空間遇到火花極易發(fā)生爆炸。

當(dāng)年啟動橫貫9個省區(qū)、全長4200千米的“西氣東輸”工程，建設(shè)中也遇到多種困難。但經(jīng)過20年的建設(shè)，如今它成為我國西部開發(fā)的標(biāo)志性工程。當(dāng)前，我國“西氫東送”工程正在建設(shè)，未來隨著氫能源擴大應(yīng)用，建設(shè)里程逐步增加，將成為我國另一項重要的資源跨區(qū)域調(diào)配工程。

（作者系北科科普宣講團成員，北京市科學(xué)技術(shù)研究院智能裝備研究所工程師）