本报讯（记者　王世锋　杨安）深圳北部一片郁郁葱葱的丘陵下，我国首座城镇燃气掺氢综合实验平台正在安静地运行，平台研发、建设由我校储运与建筑工程学院李玉星教授带领团队成员共同完成。
　　作为国内首个可推广、可复制的城镇燃气氢气掺-输-用一体化平台，该平台掺氢比达到20%，压力范围覆盖城镇燃气的全部压力运行范围，用氢面积85000平方米，用氢人口超过4000人，目前已安全供气200多天，实现了掺氢燃气的宽压力、长周期、规模化应用。平台集成了测试、验证、生产功能，是目前国内乃至全球建设功能最全面、技术集成最先进的科技实验平台，形成了可推广、可复制的撬装化、标准化项目成果，标志着氢能利用进入全新的发展阶段。
　　“氢能具有清洁环保、来源广泛、单位质量热值高等特点，是实现‘双碳’目标，保障国家能源安全的理想能源。”李玉星介绍。早在2015年，长期从事二氧化碳及氢能管道输送、天然气管道输送等研究的李玉星就注意到了氢能的发展，开始“琢磨”掺氢燃气管道输送相关技术问题。
　　通常，制氢与用氢在区域上相距较远，运输成本高，对管材安全性要求高。氢能运输成为制约氢能产业发展的薄弱环节，经济性和安全性均有待提高。“掺氢”是将氢气与天然气按不同比例混合，再利用现有的天然气管网输送，被认为是一种高效、安全输运的优选方案。部分发达国家已开始了掺氢天然气应用。
　　李玉星团队着眼氢能储运产业链理论研究和技术研发，目前已在氢促失效机理、掺混非均匀分布、事故特征演化、燃烧稳定性等领域建立了系统的理论体系，形成了渗氢扩散测试装置、随动流量掺氢设备、燃气器具等一系列核心知识产权群，初步形成了渗氢扩散测试装置及技术、随动流量掺氢设备、完整性管理软件、掺氢燃气综合实验平台一批贯穿掺氢、输氢、用氢等各环节的代表性、原创性成果。其中比较有代表性的关键技术就是随动流量掺氢设备。
　　“氢的分子比天然气的分子小，在管道内流动时速度更快，可能会导致流动不稳定。同时，两者分子量不一样也可能会导致分布不均匀的问题。我们团队开发了随动流量掺氢设备，开发了软件系统，从而可以动态控制掺氢混气均匀度，确保掺氢后下游用气气质稳定性。”李玉星说。
　　目前，我国首座城镇燃气掺氢综合实验平台已实现较长时间的稳定运行，意味着李玉星团队系列科研成果正式落地应用并取得实效。“平台的稳定运行仅是开始，每隔一段时间我们都会与相关研发单位‘定期会诊’，分析平台运行数据、管道等使用情况，为后续的优化调整提供参考。”李玉星介绍。他给记者算了一笔账，在天然气当中掺入20%体积比的氢气，燃烧后二氧化碳排放量可降低20%。按目前每年全国城镇燃气用气量约1600亿立方米计算，在天然气当中掺入20%体积比的氢气，每年全国减少碳排放量可达7000万吨左右，这个数字是相当可观的。掺氢天然气相比纯天然气，是一种更清洁的低碳燃料。
　　对于氢能产业，山东、青岛“宠爱有加”。2021年，山东省就与科技部签署“氢进万家”科技示范工程框架协议，山东成为全国首个氢能大规模推广的示范省份。胶东、鲁北等一批风光氢储项目规划建设，氢能关键核心技术和装备走在全国前列，氢燃料电池汽车推广量超千台，建成加氢站30余座，可利用富余副产氢年产能达14万吨。青岛更是在奋力抢占氢能产业的“风口”，已形成覆盖氢气制储运加、关键材料部件、燃料电池系统、燃料电池整车等主要环节在内的较为完善的氢能及燃料电池汽车产业链，落地了多个达到国内领先水平的示范应用场景。
　　实现“氢进万家”，李玉星期待其团队相关技术落地青岛，服务于青岛氢能产业的发展。最近已有不少山东、青岛本地的企业、燃气公司等主动找到李玉星，表达了合作意向，推动相关成果落地。
　　“氢能承担的更多是储能的角色，目前掺氢燃气管道输送仍然以区域性应用为主。真正实现氢能的大规模应用，还要实现氢的长距离、大规模、跨区域储输。”李玉星表示，团队将会更加关注氢能长距离、跨区域干线管网建设，为氢能的贸易和调配提供更多技术支撑，真正推动“氢进万家”。