7月28日在京召開的國家能源局例行新聞發(fā)布會(huì)上，國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司領(lǐng)導(dǎo)解讀《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》（簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見》）時(shí)指出，為確保碳達(dá)峰碳中和工作順利開局，應(yīng)牢牢抓住“十四五”戰(zhàn)略窗口期，加快出臺(tái)頂層規(guī)劃，為加速技術(shù)迭代創(chuàng)造條件，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能規(guī)模化發(fā)展。

值得注意的是，在《指導(dǎo)意見》中，氫能也被明確納入“新型儲(chǔ)能”，意味著氫儲(chǔ)能正在得到越來越多的關(guān)注和認(rèn)可。

“氫能是一種無污染、來源廣、效率高、應(yīng)用場(chǎng)景豐富的二次能源，同時(shí)具有原材料、能源、儲(chǔ)能三重屬性。”水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院副總工程師謝宏文接受記者采訪時(shí)表示，未來，氫能與電能的深度耦合將成為一種重要的儲(chǔ)能方式。

01、需求逐漸涌現(xiàn)應(yīng)用前景廣闊

在國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司領(lǐng)導(dǎo)看來，為貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和的目標(biāo)要求，必須加快調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，而新型儲(chǔ)能具有可以突破傳統(tǒng)電力供需時(shí)空限制、精準(zhǔn)控制和快速響應(yīng)的特點(diǎn)，是應(yīng)對(duì)新能源間歇性、波動(dòng)性的關(guān)鍵技術(shù)之一，且具有選址布局靈活等多方面優(yōu)勢(shì)，因此加快新型儲(chǔ)能規(guī)模化發(fā)展勢(shì)在必行。

對(duì)此，謝宏文也指出，可再生能源高比例消納需要快速增加電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻、備用等靈活性資源，科學(xué)合理的儲(chǔ)能應(yīng)用可以為電力系統(tǒng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用、電壓支持等服務(wù)，將在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。她強(qiáng)調(diào)，儲(chǔ)能的主要應(yīng)用場(chǎng)景包括新能源電源側(cè)、有新能源接入的負(fù)荷側(cè)以及微電網(wǎng)系統(tǒng)，“十四五”期間我國的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展新階段。

隨著新型儲(chǔ)能需求逐漸涌現(xiàn)，氫能也將迎來廣闊的應(yīng)用前景。“氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)與電力的‘源網(wǎng)荷儲(chǔ)’存在緊密聯(lián)系，”謝宏文向記者表示，制氫具有較好的擴(kuò)展性和運(yùn)行靈活性，能夠適應(yīng)新能源的隨機(jī)波動(dòng)，開展新能源制氫利用，可將富余的電力轉(zhuǎn)化為氫能并存儲(chǔ)，提升新能源利用效率；氫供應(yīng)環(huán)節(jié)的內(nèi)置存儲(chǔ)容量可發(fā)揮緩沖作用，根據(jù)電力系統(tǒng)的需求，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)氫氣產(chǎn)量，從而調(diào)節(jié)電力消耗，并可長(zhǎng)時(shí)間消納波動(dòng)性可再生能源，實(shí)現(xiàn)季節(jié)性存儲(chǔ)。

國家電投綜合智慧能源科技有限公司綜合智慧能源研究中心副主任王巖告訴記者，氫儲(chǔ)能有三個(gè)方向：首先是“電-氫（P2G）”，即電解水制氫；其次是“電-氫-電（P2P）”，即用電來制氫，再用氫氣發(fā)電，包括氫能燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池發(fā)電上網(wǎng)，也包括氫燃料電池汽車等在交通領(lǐng)域的應(yīng)用；還有一種是“電-氫-其他能源”，比如利用電解水生產(chǎn)的氫氣與二氧化碳合成甲醇，也被稱作“液態(tài)陽光”。他表示，“我們認(rèn)為，電解制氫都屬于氫儲(chǔ)能的范疇。”

據(jù)王巖介紹，早在2017年，國家電投就開始推動(dòng)氫能和氫儲(chǔ)能的應(yīng)用，但在“30·60”目標(biāo)和新型電力系統(tǒng)提出之前，其應(yīng)用是受限的，生產(chǎn)的氫氣沒有多少用戶使用；“而現(xiàn)在，得益于‘雙碳’目標(biāo)和新型電力系統(tǒng)的推動(dòng)，綠色氫氣正在得到越來越多用戶的認(rèn)可。”

02、降本空間巨大多重優(yōu)勢(shì)明顯

在新型儲(chǔ)能路徑中，氫能有著諸多明顯的優(yōu)勢(shì)。國家發(fā)展改革委能源研究所副研究員劉堅(jiān)告訴記者，不同于電化學(xué)儲(chǔ)能，氫作為一種大容量?jī)?chǔ)能方式，在長(zhǎng)周期、大規(guī)模儲(chǔ)能場(chǎng)景下，擁有單位能量存儲(chǔ)成本低的優(yōu)勢(shì)。他表示，“氫能未來降本的空間很大，在新能源滲透率達(dá)到較高水平時(shí)，其優(yōu)勢(shì)就會(huì)體現(xiàn)出來。”

劉堅(jiān)進(jìn)一步解釋道，在新能源發(fā)展初期，規(guī)模還不太大，而電網(wǎng)本身有一定的調(diào)節(jié)空間，出現(xiàn)調(diào)峰困難的時(shí)長(zhǎng)較短，這個(gè)時(shí)期電化學(xué)儲(chǔ)能有較大優(yōu)勢(shì)；但未來，隨著新能源滲透率的提升，系統(tǒng)調(diào)峰周期變長(zhǎng)，電化學(xué)儲(chǔ)能單位能量成本高的缺陷就會(huì)暴露，而氫能則恰好相反，大規(guī)模氫儲(chǔ)能邊際成本增速相對(duì)較慢，是更具經(jīng)濟(jì)性的長(zhǎng)周期調(diào)峰技術(shù)。

對(duì)于氫能未來的降本空間，王巖也表示，“通過示范項(xiàng)目的推廣以及研究的深入，我們發(fā)現(xiàn)，隨著氫儲(chǔ)能的規(guī)模化應(yīng)用，成本下降會(huì)非常快，在規(guī)模化應(yīng)用的過程中，綠氫成本也會(huì)很快與煤制氫持平。”他指出，隨著其成本的下降，它將為各行各業(yè)，尤其是不能實(shí)現(xiàn)電能替代的行業(yè)的脫碳提供解決方案，例如在鋼鐵行業(yè)，可以用氫氣就可以實(shí)現(xiàn)“綠色冶金”，在化工行業(yè)，可以用綠氫生產(chǎn)“綠色甲醇”，而石化領(lǐng)域的油品升級(jí)，也都可以用氫氣來脫硫。

與此同時(shí)，由于不含環(huán)境敏感材料，氫儲(chǔ)能對(duì)環(huán)境的友好性也成為一種重要優(yōu)勢(shì)。“目前，電化學(xué)儲(chǔ)能面臨多個(gè)難題，比如安全性問題突出、退役電池的后續(xù)處理難等。”王巖表示，氫儲(chǔ)能全過程不存在污染，電解水生成氫氣，氫氣發(fā)電又生成水，全程不會(huì)產(chǎn)生碳，也不會(huì)產(chǎn)生其他污染。

在謝宏文看來，氫可以像石油、天然氣等化石能源一樣進(jìn)行儲(chǔ)存運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)跨季節(jié)、跨區(qū)域存儲(chǔ)和能源互聯(lián)；氫能更容易耦合電能、熱能、燃料等多種能源，并在交通、工業(yè)、建筑、可再生能源等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。她強(qiáng)調(diào)，“在這些產(chǎn)業(yè)的脫碳路徑中，氫能都將扮演不可或缺的角色。”

03、構(gòu)建電氫體系仍需政策加持

“《指導(dǎo)意見》的發(fā)布，將對(duì)氫能的發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用，堅(jiān)定市場(chǎng)主體投資建設(shè)氫儲(chǔ)能項(xiàng)目的信心。”謝宏文表示，目前，可再生能源規(guī)模化制氫已開始起步，其中，電解水制氫技術(shù)趨于成熟，居市場(chǎng)主導(dǎo)地位。同時(shí)，氫能產(chǎn)業(yè)鏈條正逐步健全，重大項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)，包括可再生能源制氫大型示范項(xiàng)目、大型氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等；高比例耦合制氫的風(fēng)光基地建設(shè)也在加速布局。

不過，在業(yè)內(nèi)看來，正處于起步階段的氫能，亟需更多政策的加持。“目前，氫儲(chǔ)能還沒有享受到調(diào)峰調(diào)頻的相關(guān)支持政策，”王巖表示，很多省份提出風(fēng)電、光伏配一定比例儲(chǔ)能的要求，但基本都局限于電化學(xué)儲(chǔ)能，“我們希望氫儲(chǔ)能也能得到相應(yīng)的政策支持，在要求配儲(chǔ)能的時(shí)候不再局限于電化學(xué)儲(chǔ)能。”他告訴記者，在政策的支持下，隨著氫能的發(fā)展，未來當(dāng)氫和電比例達(dá)到3:7時(shí)，氫的輸送將在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮重大作用，形成“天上一張網(wǎng)，地下一張網(wǎng)”的電氫體系。

對(duì)于氫儲(chǔ)能未來的發(fā)展路徑，劉堅(jiān)指出，未來可以考慮用離網(wǎng)可再生能源項(xiàng)目制氫，如果只是用“棄風(fēng)棄光棄水”的電力制氫，會(huì)導(dǎo)致電解槽的利用率低，進(jìn)而影響其經(jīng)濟(jì)性。他表示，隨著光伏等可再生能源度電成本的進(jìn)一步下降，到“十四五”末期，在西部一些風(fēng)光源好的地區(qū)，廉價(jià)的綠氫就可以發(fā)揮更大的作用。

劉堅(jiān)認(rèn)為，在制氫領(lǐng)域，目前仍然需要在技術(shù)方面取得突破。他介紹，堿性與PEM電解水技術(shù)各具優(yōu)勢(shì)，目前堿性電解槽成本更低，而PEM對(duì)波動(dòng)性電源的適應(yīng)能力更強(qiáng)，兩者各有其適用場(chǎng)景，需要通過技術(shù)示范，來探索技術(shù)路線的選擇。

對(duì)此，王巖也表示認(rèn)同。他指出，目前國內(nèi)的堿液電解槽技術(shù)已在全球處于較領(lǐng)先地位，而PEM的部分裝置仍然依賴進(jìn)口，導(dǎo)致成本較高。“PEM當(dāng)前的成本大約是堿液電解槽的6-7倍，所以我們用的90%是堿液電解槽。”但他同時(shí)表示，面對(duì)新能源的波動(dòng)性，堿液電解槽比PEM遜色，所以國家電投采用了一系列技術(shù)手段，來提高堿液電解槽的負(fù)荷適應(yīng)性。他強(qiáng)調(diào)，“未來，會(huì)出現(xiàn)兩種技術(shù)共存的格局。”

來源：中國改革報(bào)《能源發(fā)展》周刊