隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的加速演進(jìn)，在世界各國(guó)普遍凝聚積極應(yīng)對(duì)氣候變化的共識(shí)下，氫能逐步成為全球新的戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)，成為世界各國(guó)培育新興產(chǎn)業(yè)的重要方向、推動(dòng)能源生產(chǎn)消費(fèi)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手。
政策支撐 推動(dòng)氫能快速發(fā)展
隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的加速演進(jìn)，在世界各國(guó)普遍凝聚積極應(yīng)對(duì)氣候變化的共識(shí)下，氫能逐步成為全球新的戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)，成為世界各國(guó)培育新興產(chǎn)業(yè)的重要方向、推動(dòng)能源生產(chǎn)消費(fèi)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手。我國(guó)對(duì)氫能行業(yè)發(fā)展的重視程度不斷提高，從國(guó)家政府到多個(gè)省份、地市都制定發(fā)布了促進(jìn)氫能發(fā)展的相關(guān)政策制度。
根據(jù)國(guó)際氫能理事會(huì)的預(yù)測(cè)，到2050年氫能將滿足全球18%的終端用能需求，減少二氧化碳排放60億噸。近年來(lái)，全世界大約80個(gè)國(guó)家提出了氫能的發(fā)展規(guī)劃，主要經(jīng)濟(jì)體紛紛將氫能作為脫碳能源體系的重要組成部分和綠色經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的新引擎。美國(guó)、歐盟都從政策制定加大投入，加強(qiáng)布局入手，持續(xù)推動(dòng)氫能技術(shù)的研發(fā)和規(guī)模化的應(yīng)用。
《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》明確提出，在氫能與儲(chǔ)能等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域，組織實(shí)施未來(lái)產(chǎn)業(yè)孵化與加速計(jì)劃，謀劃布局一批未來(lái)產(chǎn)業(yè)。國(guó)務(wù)院《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》提出，要加快氫能技術(shù)研發(fā)和示范應(yīng)用。國(guó)家發(fā)改委國(guó)家能源局印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》，對(duì)氫能的定位作出了進(jìn)一步的明確?！?ldquo;十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》、《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》等文件，也都把推動(dòng)氫能發(fā)展列為重要內(nèi)容。
電氫協(xié)同 助力新型電力系統(tǒng)發(fā)展
據(jù)魏鎖介紹，氫能作為一種高效的清潔能源載體，具有來(lái)源豐富、清潔低碳、用途廣泛、儲(chǔ)運(yùn)形式靈活多樣的特點(diǎn)，具備跨天、周、月，甚至跨季節(jié)儲(chǔ)存與異地調(diào)用的能力。在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中，氫能作為規(guī)模化、大容量、長(zhǎng)周期儲(chǔ)能載體，成為新型電力系統(tǒng)的有機(jī)組成部分。
氫能既可作為儲(chǔ)能手段融入電網(wǎng)體系，成為新型電力系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，也可以在電網(wǎng)之外，單獨(dú)組成氫能輸運(yùn)供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，自成體系，獨(dú)立運(yùn)營(yíng)。氫能在交通、建筑以及化工、冶金等工業(yè)領(lǐng)域?qū)茉粗鸩竭M(jìn)行系統(tǒng)性清潔替代，成為未來(lái)能源體系的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的根本路徑。
通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)與氫能系統(tǒng)協(xié)同規(guī)劃建設(shè)，相互連接、相互轉(zhuǎn)化、相互支撐、耦合發(fā)展，將形成未來(lái)新型能源體系的主體——電氫體系。
魏鎖表示，新型電力系統(tǒng)的建設(shè)任重道遠(yuǎn)，在社會(huì)用電量與新能源裝機(jī)容量快速增長(zhǎng)的形勢(shì)下，需要業(yè)界同仁在政策措施、系統(tǒng)規(guī)劃、技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面協(xié)同發(fā)力，推動(dòng)技術(shù)研發(fā)、場(chǎng)景示范、模式探索、政策引導(dǎo)和推廣應(yīng)用，以加速建設(shè)具有“安全、高效、綠色、柔性、智能”為特質(zhì)的新型電力系統(tǒng)。
楊昆表示，在工作方面，要強(qiáng)化政治引領(lǐng)，從保障國(guó)家能源安全、助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)的角度，推進(jìn)氫能的發(fā)展；要強(qiáng)化創(chuàng)新支撐，圍繞氫能產(chǎn)業(yè)鏈，積極助力核心技術(shù)攻關(guān)，大力推動(dòng)創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化及示范應(yīng)用；要強(qiáng)化服務(wù)質(zhì)量，積極建言獻(xiàn)策，為政府決策當(dāng)好參謀助手；要強(qiáng)化專業(yè)能力，提升適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求的服務(wù)能力；要強(qiáng)化跨領(lǐng)域合作，協(xié)同相關(guān)行業(yè)力量，發(fā)揮互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)、推動(dòng)資源共享、深化合作共贏；要強(qiáng)化規(guī)范運(yùn)作，按照中電聯(lián)統(tǒng)一要求，建立健全工作機(jī)制，依法合規(guī)開展工作。
氫電耦合 未來(lái)有三個(gè)方向
一方面，氫能在新型電力系統(tǒng)中可以起到支撐和調(diào)節(jié)的作用，另一方面，氫能未來(lái)可以成為國(guó)家能源體系的重要組成部分。黃其勵(lì)將新能源和氫能比作一對(duì)情侶，兩者在促進(jìn)對(duì)方發(fā)展的同時(shí)，自身也得到了發(fā)展。他建議在兩者的發(fā)展上加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)、努力協(xié)同創(chuàng)新、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)示范、完善標(biāo)準(zhǔn)管理。
“氫電耦合未來(lái)有三個(gè)方向，‘電—氫’、‘氫—電’和‘電—氫—電’雙向，這對(duì)‘戀人’永遠(yuǎn)手牽手在一起。”黃其勵(lì)表示。
第一種方向是需求側(cè)“電—氫”單向氫電耦合的應(yīng)用，以綠色氫能為燃料，為氫能車、重卡車和河流船舶提供動(dòng)力。西北、東北、東南、中南地區(qū)都在推動(dòng)氫能重卡等工具車的示范應(yīng)用。根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟研究院預(yù)測(cè)，到2030年交通用氫折算用電量約1650億千瓦時(shí)，對(duì)應(yīng)的電解槽裝機(jī)4000萬(wàn)千瓦。在需求側(cè)的工業(yè)場(chǎng)景，將綠色氫能作為原料，去替代灰氫和煤炭的工業(yè)應(yīng)用。未來(lái)可圍繞大型化工基地和冶金工廠開展應(yīng)用，以鄂爾多斯、寧東、榆林等大型能源化工基地和河北、山東、江蘇鋼鐵生產(chǎn)基地為核心進(jìn)行應(yīng)用。
電源側(cè)“電—氫”的單向氫電耦合應(yīng)用也具有現(xiàn)實(shí)意義。在應(yīng)用模式上，是“新能源-電力-氫能”的單向轉(zhuǎn)化，在新能源出力高峰時(shí)期進(jìn)行轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)。從規(guī)模能力上看，根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟研究院預(yù)測(cè)，2030年我國(guó)具備電解槽8000萬(wàn)~1億千瓦的裝機(jī)；至2060年具備電解槽5億~8億千瓦。
第二種方向是“氫—電”單向氫電耦合應(yīng)用，應(yīng)用模式是通過(guò)氫能電站協(xié)同摻氫/純氫燃?xì)廨啓C(jī)，在負(fù)荷高峰時(shí)提供頂峰作用。歐美國(guó)家頂峰應(yīng)急電源以天然氣發(fā)電為主，天然氣發(fā)電調(diào)峰能力強(qiáng)、靈活機(jī)動(dòng)，但我國(guó)屬于“貧氣”的國(guó)家，氫能則是天然氣的“平替”乃至“上位替代品”。在規(guī)模能力上，隨著技術(shù)成熟和產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展，氫儲(chǔ)能參與頂峰發(fā)電將在中遠(yuǎn)期具備一定的市場(chǎng)空間。
第三種方向是“電—氫—電”雙向氫電耦合應(yīng)用。在應(yīng)用模式上，在新能源大發(fā)或用電低谷時(shí)制氫，在用電高峰或新能源不足時(shí)利用氫能發(fā)電上網(wǎng)。氫能及其衍生品有作用周期長(zhǎng)、規(guī)模大的優(yōu)勢(shì)，可成為抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能等儲(chǔ)能技術(shù)的有效補(bǔ)充，聯(lián)合配置，推動(dòng)各類儲(chǔ)能技術(shù)的協(xié)同發(fā)展。
成果涌現(xiàn) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展駛?cè)胄沦惖?/strong>
能源綠色發(fā)展關(guān)乎人類未來(lái)，加快氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展是推動(dòng)我國(guó)生產(chǎn)生活方式綠色轉(zhuǎn)型重大舉措之一。
“受政策牽引和市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)影響，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)體系不斷完善，產(chǎn)業(yè)發(fā)展駛?cè)胄沦惖馈?rdquo;國(guó)家能源局科技司副司長(zhǎng)劉亞芳表示。
新供給方面，可再生能源制氫繼續(xù)快速增長(zhǎng)，清潔低碳?xì)涔┙o能力進(jìn)一步提升。
新技術(shù)方面，堿性電解槽產(chǎn)能位居全球第一，質(zhì)子交換膜電解水制氫技術(shù)快速突破，建成加氫站超過(guò)380座，位居全球第一。35兆帕智能快速加氫機(jī)和70兆帕加氫站技術(shù)逐步突破，200千瓦以上燃料電池電堆正在逐步投向市場(chǎng)。
新應(yīng)用方面，燃料電池、重卡、叉車、機(jī)車在港口礦山、軌道交通等多場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，氫儲(chǔ)能、燃料電池、熱電聯(lián)供、濾清煉化等領(lǐng)域應(yīng)用正在加速釋放。
新機(jī)制方面。部分省市積極出臺(tái)政策，支持在非化工園區(qū)內(nèi)建設(shè)可再生能源制氫和制氫加氫一體化項(xiàng)目。制氫加氫一體站在多地投入運(yùn)行，通過(guò)大幅壓縮空氣運(yùn)輸距離，有效降低用氫終端價(jià)格。
劉亞芳表示，近年來(lái)，國(guó)家能源局會(huì)同國(guó)家發(fā)展改革委等相關(guān)部門，通過(guò)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)裝備攻關(guān)，探索多場(chǎng)景高效利用等方式，積極推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
“新時(shí)代新征程，我們要準(zhǔn)確把握氫能在能源革命中的戰(zhàn)略定位，清醒認(rèn)識(shí)氫能產(chǎn)業(yè)當(dāng)前所處的歷史階段，積極開展氫能領(lǐng)域國(guó)際合作。在能源綠色低碳轉(zhuǎn)型、氫能發(fā)展全球矚目的大背景下，中電聯(lián)氫能分會(huì)的成立恰逢其時(shí)、意義深遠(yuǎn)。”劉亞芳表示。
原標(biāo)題：“氫+電”發(fā)展路徑，是新能源之路的未來(lái)嗎?
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