近年来，我国可再生能源得到了长足发展。现阶段来看，以风光发电为代表的可再生新能源依然存在波动性大、弃风弃光现象严重等问题，电解水制氢将是最有效的电能存储方案之一。此外，对于我国风光资源多分布于西部偏远地区、用能则集中于东部发达地区的实际国情，仅靠特高压输电并不现实。

风光发电制备“绿氢”，并利用已有“西气东输”天然气管网实现天然气掺氢输送，将能够节约大量基础设施建设费用，大大提升输氢经济效益。

由于本身不含碳，氢气作为一种潜力巨大的清洁能源载体具有独特优势，“氢进万家”将是我国能源结构由高碳到低碳转型并最终实现碳中和战略目标的重要选择，甚至是实现碳中和的终极方案。目前，我国氢能产业正步入发展快车道，城镇地区用氢需求将不断提升，如何实现氢能的规模化、经济性和安全输运及终端用户设备的无感换气，是现阶段亟需解决的制约“氢进万家”的关键问题。

用户为上

掺氢天然气随已有管网输送到用户燃烧利用，是低成本、大规模利用氢能的有效方式之一。氢气质量热值虽高，但由于密度低，体积热值仅为甲烷的1/3，掺氢将导致基于体积计量的能量密度下降，影响终端用户负荷特性。另一方面，无论是热扩散系数还是质量扩散系数，氢气都远超甲烷，导致氢气燃烧更容易发生回火。此外，与甲烷相比，氢气更易燃烧，且燃烧（爆炸）范围极广。因此，打通“氢进万家”最后一公里的关键，在于适用于掺氢天然气的高性能家用燃气具研发与应用推广。

计量为基

掺氢会降低天然气的体积能量密度，准确计量掺氢天然气携能量，关系着终端用户切身利益。相关方向的研究既包括氢流量计量体系和规模化的氢流量计量产业的发展与完善，同时也包括掺氢天然气系统中掺氢比例的在线检测与随动控制，后者同样关系着掺氢天然气输送系统的稳定与安全运行。

示范先行

2019年，国家电投集团率先在辽宁朝阳建设了国内首个电解制氢掺入天然气应用示范，掺氢比例目前已达到10%，并对管道材料相容性、掺混工艺、安全保障技术、家用燃具适应性等进行了研究。2020年，河北省在张家口市启动天然气掺氢示范项目，在“应张管线”末站开展掺混应用示范。2021年内蒙古自治区在乌海市建设纯氢/掺氢试验平台，围绕纯氢与掺氢燃气管道输送应用开展关键技术研究。国家石油天然气管网集团有限公司也在积极探索“陕京一线”掺氢输送的可行性，为首都及其周边地区“双碳”战略目标的实现作出贡献。科技部于2021年在山东启动了“氢进万家”科技示范工程，并在国家重点研发计划中启动一系列重点项目，围绕氢能绿色制取与规模转存体系、氢能安全存储与快速输配体系、氢能便捷改质与高效动力系统及“氢进万家”综合示范等开展联合攻关，力争贯通基础前瞻、共性关键、工程应用和评估规范环节。

“氢进万家”涉及国家氢能输配体系发展规划及氢源供应—管道材料—管输工艺—系统安全—终端应用等全链条的协调发展。深入技术攻关、建立我国掺氢天然气标准体系、系统开展掺氢输送与应用示范，将更好推动能源结构的绿色转型，助力“双碳”战略目标的顺利实现。

原标题：“氢进万家”正从蓝图走向现实