一场10万户级的“氢进万家”能源实验

　　□ 本报记者 王佳声

　　4月19日，山东潍坊，我国首个10万户级天然气掺氢规模化应用项目正式启动。从这一天起，潍坊中心城区10万户居民的厨房灶台，将用上掺入氢气的天然气，而居民们无需更换任何燃气设备。这个项目依托潍坊现有的城镇燃气管网基础设施，覆盖居民日常生活、商户餐饮等各类民生用气场景。
一场持续五年的布局
　　潍坊的这次突破，并非偶然。它背后是“十四五”国家重点研发计划——“氢进万家”科技示范工程长达数年的布局。
　　2021年4月，科技部与山东省政府联合启动“氢进万家”工程，以济南、青岛、潍坊、淄博四市为试点，目标是以“一条氢能高速、两个氢能港口、三个科普基地、四个氢能园区、五个氢能社区”为建设蓝图，推动氢能在交通运输、工业和居民用能等终端场景的应用。
　　五年间，潍坊在这张蓝图中占据了越来越重要的位置。2025年4月，国内首条城镇输氢管道在潍坊开工，设计年输氢能力3万吨，输氢成本较传统方式降低80%。此后，“氢进万家”二期项目重要建设工程——宝通街次高压纯氢管道工程也在潍坊高新区开工建设。此次启动的10万户级掺氢项目，正是这条技术路线从实验走向规模化应用的关键步骤。
　　国家燃料电池技术创新中心副主任潘凤文表示，通过实施“氢进万家”科技示范工程，打通了氢能在城镇燃气领域应用的“最后一公里”，在全国范围内首次实现规模化、长周期、连续稳定的掺氢示范应用。

掺氢天然气入户的经济账
　　10万户居民用上掺氢天然气却不用更换燃气设备，源于严谨的实验验证。
　　项目正式启动之前，潍坊已在部分区域实现连续安全稳定试运行，未发现安全及燃气质量问题。供气系统的关键运行参数以及各类调压设备、计量仪表等主要设备技术指标，全部符合国家有关标准。
　　从更广泛的技术研究来看，掺氢比例低于20%时，现有家用燃气设备通常无需更换即可安全运行。国内实验证实，当掺氢比例从0增加到25%时，直火灶、旋火灶和红外灶的热效率基本保持不变，而且烟气中一氧化碳排放量，随着掺氢比例增加而大幅降低。
　　氢能规模化应用的最大障碍一直是成本。过去几年，电解水制氢设备的成本快速下降。
　　数据显示，电解水制氢设备采购成本已从2022年的约3000元/kW降至2024年的1800元/kW，预计到2027年将进一步下降至1200元/kW以下。成本下降，主要得益于电解槽核心材料国产化率提升和规模化制造带来的边际成本递减。在关键材料方面，国产PEM电解槽用钛纤维气体扩散层性能指标已达国际先进水平，成本较进口产品降低近40%。
　　更宏观的测算显示，如果在全国城镇燃气消费中按10%的掺氢比例计算，每年可替代天然气约150亿立方米，相应减少二氧化碳排放约3000万吨。按当前天然气价格估算，这意味着每年可节省天然气采购成本数百亿元，同时为绿电消纳开辟了一条新的规模化通道。

加快构建政策框架和标准体系
　　当潍坊的掺氢天然气进入10万户家庭，国家层面的政策框架和标准体系也正在加速构建。
　　2026年3月，工信部、财政部、国家发改委三部门部署氢能综合应用试点，明确以推动工业和居民用热绿色化低碳化为主线，在保证安全可靠前提下推动可再生能源制氢直接掺入天然气管网或工业锅炉等设备，并逐步提高掺氢比例。在标准层面，《燃气输配设备安全基本技术要求》（GB 46765-2025）将于2026年5月1日正式实施；《城镇燃气设施掺氢适应性评估技术指南》也在加紧编制中，2025年11月编制组专程赴潍坊项目实地调研。
　　今年全国两会上，全国人大代表聂晓炜建议，建立完善标准体系与安全监管办法，明确天然气掺氢比例上限，出台掺氢燃气管道工程设计规范，完善天然气掺氢的价格形成机制，对掺氢天然气项目实施一定比例的增值税即征即退政策。
　　潍坊项目的启动令人振奋，但从“首个”到“常态”，仍有多重挑战需要面对。
　　其一是经济性。绿电成本占绿氢成本的70%左右，虽然内蒙古、辽宁等新能源富集省份的绿氢经济性已初步显现，但整体上绿电制氢的经济性仍有待提升。
　　其二是标准体系的完善。目前，国家标准对天然气管道掺氢比例上限尚无统一明确规定，标准制定总体上仍滞后于工程实践。
　　其三是基础设施的长期适应性。虽然研究显示掺氢比例低于20%时，管道材料通常无需大规模改造，但长期运行中的氢脆风险仍需持续监测。
　　齐鲁工业大学（山东省科学院）二级研究员、山东省生态文明研究中心主任周勇指出，下一步需着力完善掺氢管网与终端安全标准，攻克技术瓶颈。另外，也需要注重氢能更具经济性的应用场景，提高氢能应用的经济效益。