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氫氨路線為推動氫能發(fā)展帶來機遇

   2023-05-09 中國發(fā)展網(wǎng)7240
核心提示:2022年3月,國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》明確了氫能產(chǎn)業(yè)的“三大定位”,即未來國家能源體系的重要組成部分、用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉型的重要載體和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。氫能將成為我國

2022年3月,國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》明確了氫能產(chǎn)業(yè)的“三大定位”,即未來國家能源體系的重要組成部分、用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉型的重要載體和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。氫能將成為我國加快能源轉型升級、培育經(jīng)濟新增長點的重要戰(zhàn)略選擇。

作為可再生二次能源,氫能具有清潔低碳且可存儲的特征,在消納可再生能源、電網(wǎng)調峰等應用場景潛力巨大,因此在建設新能源占比逐步提高的新型電力系統(tǒng)過程中受到越來越多的關注。近期,中國能源研究會與自然資源保護協(xié)會合辦“新型電力系統(tǒng)沙龍”,聚焦氫能發(fā)展帶來的機遇和面臨的挑戰(zhàn)。鑒于氨是天然的儲氫介質,便于安全運輸,解決了氫能安全存儲和運輸?shù)碾y題,氫氨路線因此成為目前推動氫能發(fā)展的熱點之一。

中國能源研究會能源政策研究室主任林衛(wèi)斌表示,為實現(xiàn)“雙碳”目標,電力結構將從以化石能源為主,轉向新能源占比逐漸提高,最終新能源將占據(jù)主體地位。在這個過程中,電力系統(tǒng)的整體形態(tài)、組織方式、交易方式都在發(fā)生系統(tǒng)性的變革,關鍵產(chǎn)業(yè)的技術路徑選擇十分重要。林衛(wèi)斌表示,氫能作為新興能源,盡管目前在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中占比非常小,但有研究認為,氫能在未來能源系統(tǒng)中的比重將顯著增加。碳達峰之后,隨著碳約束的加強,氫能在新型電力系統(tǒng)中將有很大的發(fā)揮空間。

上海電機學院教授張華認為,“氫氨+新能源”是應對氣候變化、實現(xiàn)碳中和的一個可行路徑。為解決新型電力系統(tǒng)中可再生能源發(fā)電與用電負荷不匹配的問題,電網(wǎng)需要儲能,特別是要有長時儲能的技術解決方案。目前,成熟的抽水蓄能和電化學技術,在充分發(fā)展的前提下,可以滿足短時儲能的需求,而對于長時間、季節(jié)性、大規(guī)模的儲能需求,氫氨是一個可行的技術方向。

新型電力系統(tǒng)的愿景明確,但技術路徑還存在多種可能、尚不清晰,需要多路徑探索。國網(wǎng)能源研究院副總工程師兼企業(yè)戰(zhàn)略研究所所長馬莉認為,目前,新型電力系統(tǒng)正面臨著生產(chǎn)力和生產(chǎn)關系等多方面的變化。我國需要基于資源稟賦,多方探討氫能發(fā)展多樣化的商業(yè)模式和多層次的應用場景。

華北電力大學教授董軍對新型電力系統(tǒng)建設提出建議。首先,對于煤電轉型問題,不能單獨考慮煤電,需要放在電力系統(tǒng)中,綜合考慮煤電與新能源、水電、核電、儲能和需求側資源,通過系統(tǒng)運行模擬分析不同電源的定位,提出煤電轉型路徑。其次,我國不同省份情況差異很大,要考慮不同省份的特點,并考慮和其他省份或區(qū)域的送受電關系,研究煤電轉型路徑。最后,煤電轉型要在電力市場環(huán)境中研究,通過市場機制激勵不同主體在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮作用。

在水電水利規(guī)劃設計總院綜合能源部主任工程師李少彥看來,氫氨燃機在燃氣輪機技術進步及其國產(chǎn)化后,有很大的降本空間。氫氨燃機經(jīng)多次轉化,與燃煤機組的比較優(yōu)勢不在于電量成本,而是有效的電力成本,即以較低的初始投資、較少(但較貴)的燃料成本、較低的利用小時數(shù),發(fā)揮很好的支撐調節(jié)作用。李少彥認為,以我國當前的新能源裝備制造能力和工程施工能力,每年建設1億~2億千瓦的風電光伏不成問題。但由于新能源置信容量低,1億千瓦裝機只有1000萬千瓦的容量價值,相比快速增長的電力負荷缺口,新能源對解決電力安全保供問題作用很有限。因此,現(xiàn)階段需要從全系統(tǒng)角度統(tǒng)籌各類電源資源支撐、調節(jié)作用和新能源消納運行情況。各類儲能和燃氣輪機都是有效的支撐調節(jié)資源,在技術比選時要全面考量他們在風電、光伏高滲透率情景下的調節(jié)價值。

李少彥同時提出,要基于新能源發(fā)展的不同階段,進行技術和經(jīng)濟成本分析,最終做出選擇和比較。最后,氣候變化造成極端氣象出現(xiàn)的更加頻繁,干旱洪澇導致水電出力受影響,可調可控性低的風電、光伏裝機極速增加,在青海等省份有比較好的氫氨燃機應用場景,可以先行示范探索,助力多元、安全、高效的新型電力系統(tǒng)建設。


 
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