内蒙古自治区绿氢管网实施方案

完成单位：内蒙古电力勘测设计院有限责任公司

1、项目背景及必要性

近年来，我国加速布局氢能产业，2019年首次将氢能写入政府工作报告，“十四五”规划和2035年远景目标纲要明确将氢能列为前沿科技和产业变革领域，组织实施产业孵化和加速计划。2022年3月23日，国家发改委发布了《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，作为我国氢能产业发展“1+N”政策体系的“1”，明确了氢能的能源属性和战略地位，对氢能产业发展目标、重点任务等进行了系统部署，发挥了统领作用。国家各部委先后制定出台相关政策，在氢能规范管理、氢能基础设施建设运营管理、关键核心技术装备创新、氢能产业多元化应用试点示范、国家标准体系建设等方面，发挥政策引导作用。

内蒙古自治区具有良好的绿氢产业发展基础和发展潜力。自治区土地辽阔，坐拥我国四大沙漠、五大风区，全区风电技术可开发容量达到14.6亿千瓦，太阳能技术可开发容量超过94亿千瓦，煤炭保有储量超过2000亿吨，均位居全国前列，具备绿氢产业大规模发展的优质资源基础。自治区内部包头市、鄂尔多斯市、赤峰市、乌海市等依托工业基础优势，拥有化工、冶金、交通等用氢场景，氢气需求旺盛；同时京津冀、陕西、宁夏、辽宁等相邻省市氢能产业有序发展，为内蒙古自治区绿氢资源外输创造良好条件。

内蒙古自治区高度重视氢能产业、尤其是绿氢产业发展，2022年2月发布《内蒙古自治区“十四五”氢能发展规划》，提出重点打造“ 一区、六基地、一走廊”的氢能产业布局，确保氢能产业可持续发展，打造全国绿氢生产基地。以鄂尔多斯市为中心，连同呼和浩特、包头和乌海等城市群，构建鄂呼包乌氢能产业先行示范区；充分发挥自治区可再生能源资源优势，打造鄂尔多斯为全国最大的绿氢生产输出基地和全国最大燃料电池重卡应用基地，呼和浩特打造自治区氢能技术研发基地，包头打造自治区燃料电池重卡生产基地，乌海打造自治区工业副产氢生产基地，乌兰察布、巴彦淖尔、阿拉善共同打造蒙西氢能综合生产基地，通辽、赤峰、锡林郭勒共同打造蒙东氢能综合生产基地。到 2030 年，进一步扩大自治区氢能产业覆盖范围，将兴安盟和呼伦贝尔市纳入其中，建成贯通内蒙古自治区的东西氢能经济走廊。

《内蒙古自治区人民政府办公厅关于进一步加快推动氢能产业高质量发展的通知》提出，推进氢能示范应用，优先在包头市、鄂尔多斯市开展“风光储+氢”“源网荷储+氢”等新能源制氢示范，推动新能源制氢规模化发展；在大型工业企业聚集地区及氢能应用示范区开展谷电制氢示范项目。推广氢能在化工冶金、交通运输、分布式供能等多领域应用。《内蒙古自治区绿氢产业先行区行动方案》提出，充分发挥内蒙古自治区资源、产业、区位优势，加快发展新技术、新模式、新业态，努力打造绿氢产业先行区。打造“五大体系”，即打造产业创新体系，建立产业协同体系，完善储运体系，强化氢能产业链体系，打造风险防范体系。实施“五大行动”，即创新能力提升行动、风光制氢提质增效行动、扩大绿氢需求行动、基础设施建设行动、产业链强链行动。重点推进风光制氢氨醇项目建设，制氨醇单元按照备案规模参照风光制氢一体化项目配置新能源规模；支持先进技术、装备申报“领跑者”计划，要素资源予以全面保障；采取优化风光配比降低用电成本，延伸产业链条等综合措施，支持已建成项目深化试验示范；鼓励冶金、煤电行业利用绿氢降低能耗。

蒙能集团作为自治区区属企业，通过管网建设可以为蒙能集团未来新能源开发留足空间、助力催生多元化能源产品供给、促进蒙能集团能源业务发展转型、提升蒙能集团落实自治区能源产业政策的服务力，是蒙能集团未来高质量发展的重要战略方向，抢抓战略机遇十分必要。

2、研究范围及内容

根据《内蒙古自治区绿氢管道建设发展规划》，开展内蒙古自治区绿氢管网实施方案研究，包括：氢能资源调研分析、氢能市场调研分析、供需平衡分析、技术可行性分析、绿氢管网建设实施阶段分析、线路方案设计、工艺系统分析、输氢站场设计、自动控制方案、总图布置方案、调控中心设置方案、绿氢交易中心设置方案、维抢修中心设置方案、投资估算、经济效益分析、社会效益分析、风险分析与应对措施等。

3、规划概况

3.1氢能资源

考虑内蒙古自治区各盟市风能、太阳能资源剩余可开发量，以及再生水、地表水资源可利用量，折算绿氢生产潜力总量共计1438万吨/年。

3.2氢能市场

在我国各行业节能降碳需求和下游产品市场绿色转型需求下，在我国碳交易体系和国外碳税制度影响下，预计未来绿氢将主要应用于新型绿色化工、传统化工原料替代、氢冶金、氢能交通、天然气掺氢等场景。

内蒙古自治区绿氢市场目标区域主要考虑自治区内部消纳和周边地区外输，内部消纳以鄂尔多斯市、包头市、乌海市、呼和浩特市、乌兰察布市、赤峰市、通辽市为主，预计2030年绿氢市场需求可达200.77万吨/年。周边地区主要考虑向陕西省榆林市、宁夏宁东、京津冀地区、辽宁省锦州市外输，按照外输量逐步增长的趋势，预计2030年绿氢外输需求可达120万吨/年。

3.3绿氢管网实施方案

基于《内蒙古自治区绿氢管道建设发展规划》整体布局，根据氢能资源市场分布和供需平衡分析，按照内蒙古绿氢管网实施阶段划分原则，内蒙古绿氢管网实施阶段划分如下：

第一阶段(2025-2027年）：林西-元宝山-敖汉旗输氢管道、多伦-林西输氢管道、阿鲁科尔沁旗-林西输氢管道、元宝山-宁城输氢管道、元宝山-锦州输氢管道、元宝山-锦州输氨管道、元宝山-锦州甲醇管道、磴口-上海庙输氢管道、上海庙-宁东输氢管道。

第二阶段(2028-2030年）：乌拉特中旗-独贵塔拉-乌审旗输氢管道、四子王旗-准格尔旗输氢管道、多伦-兴和输氢管道。

第三阶段(2031-2035年）：乌拉特中旗-磴口输氢管道、磴口-独贵塔拉输氢管道、上海庙-乌审旗输氢管道、乌审旗-榆林输氢管道、达茂旗-达拉特旗输氢管道、达拉特旗-准格尔旗输氢管道、清水河-兴和输氢管道、乌兰浩特-阿鲁科尔沁旗输氢管道、扎鲁特旗-科左中旗-敖汉旗输氢管道。

3.4管道线路

根据资源市场分布，结合蒙氢管网公司的战略布局，内蒙古自治区绿氢管网规划的实施分为三个阶段，涉及11个盟市，分别为蒙西阿拉善盟、巴彦淖尔市、鄂尔多斯市、乌海市和包头市；蒙中呼和浩特市、乌兰察布市和锡林郭勒盟；蒙东赤峰市、通辽市和兴安盟。省外涉及3省4市，即宁夏回族自治区银川市、陕西省榆林市和辽宁省朝阳市、锦州市。绿氢管网线路总长度约为5060.7km，另外考虑元宝山至锦州氢气管道并行敷设一条液氨管道和一条甲醇管道，液氨管道和甲醇管道长度均为299.2km。各阶段计划实施的氢能线路长度分别为：第一阶段1520.5km，第二阶段1247.8km，第三阶段2292.4km。另外液氨管道、甲醇管道均为第一阶段实施。

依据设计输量，通过工艺计算，结合远期考虑，绿氢管网管径均为D610mm，设计压力6.3MPa。元宝山-锦州液氨管道管径D508mm，设计压力5.5MPa。元宝山-锦州甲醇管道管径D508mm，设计压力5.5MPa。钢管材质等级均采用L360（X52）M，钢管类型采用直缝埋弧焊钢管。

3.5输氢工艺

绿氢管网气源来自上游制氢厂，制氢方式为电解水技术，氢气出口压力1.6MPa，经纯化后纯度可达99.99%~99.999%，氧含量≤1ppm。经首站增压后，管道起点出站压力为6.2MPa，温度≤40℃。输送过程当中进站压力不低于1.6MPa。中间分输站及末站出站压力不低于1.6MPa。

3.6输氢站场

输氢站场根据用途和功能的不同，包括增压站（包含增压、氢源注入功能），分输站（用氢分输）两类。

内蒙古自治区绿氢管网共设置增压站25座，各增压站均为新建站场。主要功能为收/发球、过滤、计量、增压、分输等。

内蒙古自治区绿氢管网共设置分输站25座，各分输站均为新建站场。主要功能为收/发球、过滤、计量等。

管道沿线共设置线路截断阀室247座，主要功能为线路截断、线路段放空等，分输阀室预留分输接口。

3.9调控中心设置

在呼和浩特市设置内蒙古自治区绿氢管网总调控中心（呼和浩特调控中心）；在鄂尔多斯、赤峰分别设置蒙西、蒙东管网调控中心，与维抢修中心合建（鄂尔多斯调控及维抢修中心、赤峰调控及维抢修中心），与呼和浩特调控中心互为备用。绿氢管网计算机监控及管理系统分为四层架构，采集层、传输层、监控层和应用层。其中采集层、传输层、监控层为本期建设，应用层后续工程建设。

3.10绿氢交易中心设置

在呼和浩特市设置内蒙古自治区绿氢交易中心。其作用为通过交易平台发挥市场作用，实现资源优化配置，并形成反映氢气供求关系和资源稀缺程度的价格，更好地引导省内氢气生产和消费，并辐射周边省份。

3.11维抢修中心设置

考虑地理条件、交通条件、所辖管道长度、站场数量等因素，分别在鄂尔多斯和赤峰设置一座维抢修中心，与区域调控中心合建（鄂尔多斯调控及维抢修中心、赤峰调控及维抢修中心），分别负责蒙西和蒙东区域的管道维修和抢修工作。2座维抢修中心分别设置50人，并配套建设厂房和相应机具。也可考虑依托周围已建的维抢修机构，或委托应急抢险公司统一进行管理。