今天小編分享的互聯網經驗:《中國氫能產業展望》白皮書發布:氫在儲能領網域極具應用前景,歡迎閱讀。
文 | 雪小頑
編輯 | 蘇建勳
氫能的應用場景一直是行業熱議的話題。除了常見的交通、工業領網域,儲能也為氫能應用打開了更多的想象空間。
8 月 31 日,波士頓咨詢聯合中國科學院院士、國際氫能與燃料電池協會理事長歐陽明高院士團隊,發布了最新的氫能產業研究成果報告——《中國氫能產業展望》白皮書,從產業和技術兩個角度切入,聚焦氫能的應用場景和關鍵技術,并對氫能產業發展進行了展望。
氫能產業的發展,離不開終端應用場景對氫的規模化消納,從而有效拉動氫產業鏈的發展。白皮書指出,具備上述價值的應用場景主要是氫交通、氫儲能和氫工業。其中,儲能被認為是氫極具前景的應用領網域。
2022 年 3 月,國家發改委、國家能源局發布《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)》,首次系統性提出了氫能在交通領網域以外的多個規模化應用場景的發展規劃,包括儲能、發電與工業。
清潔能源轉型和構建新型電力系統,為氫儲能發展提供了有利條件。随着能源轉型不斷推進,風光等可再生能源裝機量快速增長。但可再生能源具有天然的間歇性和波動性,加劇了發電側與負荷側之間的供需不匹配,從而造成大量棄電。白皮書顯示,在中國的北部和西部部分地區,風能和太陽能年度棄電率高達 30% ——可再生能源消納成為一道必答題。
氫能是一個被看好的解決方案。以氫能為核心的化學儲能系統,涵蓋了氫氣制備、儲運以及以氫為燃料的發電。氫儲能應用的核心是氫與其他能量形式(尤其是電)之間的轉換。在氫與電的轉換過程中,可再生能源發電後,電力被用在電解水制氫場景,制備出來的氫氣被儲存下來,用于燃氣輪機或燃料電池發電等能源化場景。
也就是說,通過電氫之間的轉化,波動性的綠電可以大規模轉化為氫能,進行長周期的儲存、運輸和能源化使用。
在構建新型電力系統方面,氫儲能在發電側、電網側和用電側的部署,可以優化提升電網系統的容量和靈活性。在發電側,氫儲能通過 " 電 - 氫 - 電 " 的轉換過程,可以促進可再生能源的消納,平抑波動,在電網側可以輔助調峰,在用電側可以靈活參與需求響應,或者作為備用電源和離網電源使用。
" 在可再生電力為主導的電網系統中,氫能是最理想的長期儲能方式,也是靈活發電的清潔能源。" 波士頓咨詢董事總經理、全球合夥人王海旭介紹,氫能的能源化應用場景正在迅速發展。目前,在燃氣輪機的摻氫和純氫發電、鍋爐的摻氫摻氨發電、燃料電池熱電聯供等領網域,已有豐富的商業實踐。
值得一提的是,被儲存下來的氫氣除了用于發電,還可以應用到化工、交通等不同領網域,在再利用方面具有較大的靈活性和想象空間。
與其他儲能路徑相比,氫儲能在時長、系統容量等方面具有比較優勢。白皮書指出,氫儲能系統作為一種化學儲能形式,可以以月度或季度的長周期儲存能量。另外,氫儲能受地理因素限制較小(相比于抽水儲能),還可通過增加氫氣儲罐尺寸來提高儲能能力。
海德氫能 CEO 姚昌晟介紹,從全球範圍來看,中東、澳大利亞、歐洲等國家和地區,都在進行氫儲能的商業化實踐。他們利用自身的可再生能源優勢制備氫氣,再将氫能作為一種能源載體進行出口貿易,或是滿足自身的用能需求。
事實上,氫儲能在國内尚處于早期發展階段,還面臨着諸多挑戰。清華大學氫能與燃料電池學科責任教授楊福源告訴 36 碳,當下氫儲能 " 電 - 氫 - 電 " 的轉化效率大約是 30%,即 3 度電換 1 度電,氫電轉換效率較低。這也是業界正在加速突破瓶頸的課題。未來的轉換效率目标是 50%,即 2 度電換 1 度電。總體來說,氫儲能在技術和商業化層面均需要進一步突破。