中國儲能網(wǎng)訊：“雙碳”目標引領(lǐng)下，我國電力系統(tǒng)進入了構(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，可以實現(xiàn)能源生產(chǎn)、儲存、轉(zhuǎn)化、應(yīng)用等多層面應(yīng)用，有效實現(xiàn)平抑新能源波動。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)人士一致認為，氫能作為一種高效的清潔能源載體，儲運形式靈活多樣，且具有跨季節(jié)、跨區(qū)域和大規(guī)模存儲優(yōu)勢，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
據(jù)了解，氫能與電力協(xié)同發(fā)展可在發(fā)揮各自優(yōu)勢的同時，有效解決高比例間歇性和波動性的可再生能源與剛性負荷之間的矛盾，保證新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
多位業(yè)內(nèi)人士認為，氫電協(xié)同發(fā)展已成為大勢所趨。“隨著能源技術(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、獨立發(fā)展階段和協(xié)同推進階段。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。
“結(jié)合氫能供需預(yù)測分析，通過對2030年、2060年我國氫能發(fā)展需求、目標、發(fā)展趨勢、技術(shù)成熟度等進行分析研判，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?！笨到|說，“2030年之前，重點突破風(fēng)光波動性制氫、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)達到國際先進水平，關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)自主可控。2030年之后，著力推動大規(guī)模儲氫、可逆燃料電池等技術(shù)研究，核心裝備達到國際領(lǐng)先水平?！?
業(yè)內(nèi)認為，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到20%以上，并發(fā)揮氫能長周期、大規(guī)模、非對稱的優(yōu)勢，支撐新型電力系統(tǒng)的跨時間、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，氫能將與電力協(xié)同互補，共同成為我國終端能源體系的消費主體，并帶動形成十萬億級的新興產(chǎn)業(yè)。
■ 具備多重應(yīng)用價值
在業(yè)內(nèi)人士看來，“電氫協(xié)同”具備多重價值潛力。一方面，氫能作為高度可調(diào)節(jié)負荷，有效提升電力靈活性和安全性，促進新能源消納利用。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，通過電制氫運行功率與新能源出力波動的緊密耦合，可實時追蹤新能源波動性出力，擴大新能源消納空間。在快速發(fā)展預(yù)期下，預(yù)計2030年、2060年我國制氫用電量有望達到0.3萬億、4.0萬億千瓦時，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)濟效益?！半娔堋淠茉诮K端能源消費中的規(guī)模逐步擴大，在部分場景替代進口石油、天然氣，降低我國能源整體對外依存度。預(yù)計2060年電能、氫能在終端能源消費結(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)濟效益方面，代紅才表示，從綠氫項目來看，通過將設(shè)備的調(diào)節(jié)價值轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟價值，可有效提升項目經(jīng)濟性；從電力系統(tǒng)來看，“電氫協(xié)同”豐富了靈活性資源選項，可實現(xiàn)對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》記者采訪時提到，雖然電氫耦合具有極大發(fā)展?jié)摿Γ袌龌M程尚未達到理想水平?！啊姟獨洹姟臍鋬δ苄问娇捎行Ы鉀Q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)?；?、共建產(chǎn)業(yè)鏈等方式進行降本，進而推動電氫耦合市場化應(yīng)用落地?！?
代紅才指出，從當(dāng)前產(chǎn)業(yè)探索和示范項目來看，電氫協(xié)同發(fā)展仍面臨項目經(jīng)濟性較差、認證體系與技術(shù)標準不健全、部分關(guān)鍵技術(shù)有待突破、尚未實現(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)以提升項目經(jīng)濟收益、健全認證方法與技術(shù)安全標準、突破關(guān)鍵技術(shù)釋放降本潛力、推動電氫基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)同規(guī)劃為政策目標，加強關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)投入為關(guān)鍵著力點，構(gòu)建推動電氫協(xié)同發(fā)展的政策體系。“另外，還要完善相關(guān)價格與市場機制，助力綠氫項目綠色價值與調(diào)節(jié)作用的充分發(fā)揮。在碳市場方面，設(shè)定灰氫項目碳排放量標準，引導(dǎo)綠氫項目碳減排量進入碳市場，助力綠氫的綠色價值轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟價值。在電力市場方面，推動形成可充分反映不同時、空電力價值差異的電能量價格信號，形成合理的價差空間，逐步擴大輔助服務(wù)市場規(guī)模，促進綠氫項目的調(diào)節(jié)價值轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟價值?！?
展望未來，代紅才表示，要有計劃、分步驟推進電氫協(xié)同發(fā)展。“以2030年、2040年、2060年為‘電氫協(xié)同’發(fā)展的重要時間節(jié)點，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。
