中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，我國電力系統(tǒng)進(jìn)入了構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的發(fā)展階段，而新能源發(fā)電的波動(dòng)性、間歇性要求電力系統(tǒng)必須具備靈活性，通過電氫協(xié)同發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)化、應(yīng)用等多層面應(yīng)用，有效實(shí)現(xiàn)平抑新能源波動(dòng)。在近日召開的“綠氫技術(shù)與氫電協(xié)同發(fā)展”論壇上，多位業(yè)內(nèi)人士一致認(rèn)為，氫能作為一種高效的清潔能源載體，儲(chǔ)運(yùn)形式靈活多樣，且具有跨季節(jié)、跨區(qū)域和大規(guī)模存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)，將在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮重要作用。未來，氫能與電力協(xié)同發(fā)展，將為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供有效支撐。
■ “電氫協(xié)同”成趨勢(shì)
據(jù)了解，氫能與電力協(xié)同發(fā)展可在發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，有效解決高比例間歇性和波動(dòng)性的可再生能源與剛性負(fù)荷之間的矛盾，保證新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
多位業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，氫電協(xié)同發(fā)展已成為大勢(shì)所趨?！半S著能源技術(shù)不斷發(fā)展，電能和氫能作為具有廣泛應(yīng)用前景的清潔二次能源，逐步經(jīng)歷了技術(shù)萌芽階段、獨(dú)立發(fā)展階段和協(xié)同推進(jìn)階段。2020年至今，氫氣的能源屬性逐步凸顯，在清潔低碳、安全高效的發(fā)展要求下，電能與氫能出現(xiàn)與對(duì)方協(xié)同發(fā)展的需要?！眹W(wǎng)能源研究院能源互聯(lián)網(wǎng)研究所所長代紅才指出。
中國電力科學(xué)研究院技術(shù)戰(zhàn)略研究中心室主任康建東也認(rèn)為，未來氫能將在新型電力系統(tǒng)中扮演重要角色。在技術(shù)、成本、政策等推動(dòng)下，氫能將應(yīng)用于新型電力系統(tǒng)的“源、網(wǎng)、荷”各環(huán)節(jié)，呈現(xiàn)出電氫耦合發(fā)展態(tài)勢(shì)。
“結(jié)合氫能供需預(yù)測(cè)分析，通過對(duì)2030年、2060年我國氫能發(fā)展需求、目標(biāo)、發(fā)展趨勢(shì)、技術(shù)成熟度等進(jìn)行分析研判，可得出適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的氫能發(fā)展技術(shù)路線圖。”康建東說，“2030年之前，重點(diǎn)突破風(fēng)光波動(dòng)性制氫、低成本大容量質(zhì)子交換膜及固體氧化物燃料電池等技術(shù)，氫能技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)自主可控。2030年之后，著力推動(dòng)大規(guī)模儲(chǔ)氫、可逆燃料電池等技術(shù)研究，核心裝備達(dá)到國際領(lǐng)先水平?！?
業(yè)內(nèi)認(rèn)為，我國氫電協(xié)同發(fā)展空間廣闊，隨著我國能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，氫能在我國能源體系中的作用將發(fā)生顯著變化，由傳統(tǒng)支撐性和調(diào)節(jié)性能源逐步成為能源體系的重要組成部分。至2060年，我國氫能年需求量將超過1億噸，在終端能源體系中占比達(dá)到20%以上，并發(fā)揮氫能長周期、大規(guī)模、非對(duì)稱的優(yōu)勢(shì)，支撐新型電力系統(tǒng)的跨時(shí)間、跨空間的資源協(xié)調(diào)統(tǒng)籌，為新能源消納提供巨量的空間和靈活性。屆時(shí)，氫能將與電力協(xié)同互補(bǔ)，共同成為我國終端能源體系的消費(fèi)主體，并帶動(dòng)形成十萬億級(jí)的新興產(chǎn)業(yè)。
■ 具備多重應(yīng)用價(jià)值
在業(yè)內(nèi)人士看來，“電氫協(xié)同”具備多重價(jià)值潛力。一方面，氫能作為高度可調(diào)節(jié)負(fù)荷，有效提升電力靈活性和安全性，促進(jìn)新能源消納利用。據(jù)康建東介紹，電氫耦合的電源側(cè)應(yīng)用場景包括并網(wǎng)型電制氫、集中式可再生能源自發(fā)自用制氫+余電上網(wǎng)、可再生能源離網(wǎng)型電制氫、傳統(tǒng)火電與可再生能源耦合制氫、海上風(fēng)電制氫等。這些場景可促進(jìn)能源高效消納利用，提升可再生能源并網(wǎng)友好性。
代紅才表示，通過電制氫運(yùn)行功率與新能源出力波動(dòng)的緊密耦合，可實(shí)時(shí)追蹤新能源波動(dòng)性出力，擴(kuò)大新能源消納空間。在快速發(fā)展預(yù)期下，預(yù)計(jì)2030年、2060年我國制氫用電量有望達(dá)到0.3萬億、4.0萬億千瓦時(shí)，其中大部分來自新能源發(fā)電。
電氫協(xié)同發(fā)展還可分擔(dān)能源保供壓力、提升經(jīng)濟(jì)效益?！半娔堋淠茉诮K端能源消費(fèi)中的規(guī)模逐步擴(kuò)大，在部分場景替代進(jìn)口石油、天然氣，降低我國能源整體對(duì)外依存度。預(yù)計(jì)2060年電能、氫能在終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比將提升至60%和10%以上，石油占比將降低至7%—10%左右，天然氣占比將降低至2%—8%左右。”代紅才指出。
另外，經(jīng)濟(jì)效益方面，代紅才表示，從綠氫項(xiàng)目來看，通過將設(shè)備的調(diào)節(jié)價(jià)值轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值，可有效提升項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性；從電力系統(tǒng)來看，“電氫協(xié)同”豐富了靈活性資源選項(xiàng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)其他靈活性資源投資的部分優(yōu)化替代，降低整體系統(tǒng)建設(shè)成本。
■ 協(xié)同效應(yīng)待充分發(fā)揮
不過，氫輝能源董事長李輝接受《中國能源報(bào)》記者采訪時(shí)提到，雖然電氫耦合具有極大發(fā)展?jié)摿?，但市場化進(jìn)程尚未達(dá)到理想水平?！啊姟?dú)洹姟臍鋬?chǔ)能形式可有效解決棄風(fēng)棄電現(xiàn)象，質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)路線因能夠有效適應(yīng)風(fēng)光電波動(dòng)性、間歇性而被廣泛看好。但目前成本問題亟需解決。我們正通過產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)能規(guī)模化、共建產(chǎn)業(yè)鏈等方式進(jìn)行降本，進(jìn)而推動(dòng)電氫耦合市場化應(yīng)用落地。”
代紅才指出，從當(dāng)前產(chǎn)業(yè)探索和示范項(xiàng)目來看，電氫協(xié)同發(fā)展仍面臨項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性較差、認(rèn)證體系與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不健全、部分關(guān)鍵技術(shù)有待突破、尚未實(shí)現(xiàn)電氫基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)同規(guī)劃等關(guān)鍵問題。
那么，未來如何發(fā)揮“電氫”的協(xié)同效應(yīng)？代紅才建議，政策體系上，應(yīng)以提升項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)收益、健全認(rèn)證方法與技術(shù)安全標(biāo)準(zhǔn)、突破關(guān)鍵技術(shù)釋放降本潛力、推動(dòng)電氫基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)同規(guī)劃為政策目標(biāo)，加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)投入為關(guān)鍵著力點(diǎn)，構(gòu)建推動(dòng)電氫協(xié)同發(fā)展的政策體系?！傲硗?，還要完善相關(guān)價(jià)格與市場機(jī)制，助力綠氫項(xiàng)目綠色價(jià)值與調(diào)節(jié)作用的充分發(fā)揮。在碳市場方面，設(shè)定灰氫項(xiàng)目碳排放量標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)綠氫項(xiàng)目碳減排量進(jìn)入碳市場，助力綠氫的綠色價(jià)值轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在電力市場方面，推動(dòng)形成可充分反映不同時(shí)、空電力價(jià)值差異的電能量價(jià)格信號(hào)，形成合理的價(jià)差空間，逐步擴(kuò)大輔助服務(wù)市場規(guī)模，促進(jìn)綠氫項(xiàng)目的調(diào)節(jié)價(jià)值轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值?！?
展望未來，代紅才表示，要有計(jì)劃、分步驟推進(jìn)電氫協(xié)同發(fā)展?！耙?030年、2040年、2060年為‘電氫協(xié)同’發(fā)展的重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)，形成‘三步走’發(fā)展路徑。例如當(dāng)前至2030年為示范探索期、2030年至2040年為發(fā)展成熟期、2040年至2060年為深度協(xié)同期。”
“氫能在電力系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化還處于導(dǎo)入期，未來具有廣泛的發(fā)展前景?！笨到|說。
