各地紛紛布局氫能，備受追捧的“氫”路在何方?

　　2023年3月25日，國家重點研發(fā)項目固態(tài)氫能發(fā)電并網率先在廣州和昆明同時實現，這是我國首次將光伏發(fā)電制成固態(tài)氫能應用于電力系統(tǒng)。

　　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、電網調峰等應用場景潛力巨大。有分析認為，氫能在未來能源系統(tǒng)中的比重將顯著增加。

　　加快綠色低碳發(fā)展，讓我國能源產業(yè)正在經歷一輪新的變革。近日，在中國能源研究會與自然資源保護協會(NRDC)合辦的“新型電力系統(tǒng)沙龍”研討會上，中國能源研究會能源政策研究室主任林衛(wèi)斌告訴新京報記者，“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。”

　　目前各地方政府累計發(fā)布70余項涉氫政策

　　去年3月，國家發(fā)改委和能源局聯合印發(fā)的《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃》明確了氫能產業(yè)的“三大定位”，即未來國家能源體系的重要組成部分、用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體、戰(zhàn)略性新興產業(yè)和未來產業(yè)重點發(fā)展方向。

　　《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃》發(fā)布三個月后，河北唐山就出臺了氫能產業(yè)發(fā)展的實施方案，其中提出力爭到2025年，建成加氫站30座，氫燃料電池汽車運營數量力爭達到2500輛，氫能產業(yè)營業(yè)收入達到200億元。

　　各地積極響應能源體系改革號召，開始探討“雙碳”目標下氫能產業(yè)高質量發(fā)展思路。2023年4月1日，我國第七個國家級新區(qū)“涇河新城”與多家企業(yè)集中簽訂合作協議，項目涵蓋了氫能應用技術研發(fā)、氫能產業(yè)高端裝備智能制造、氫燃料電池生產、加氫站建設等氫能領域，總投資達18.69億元。

　　毫無疑問，作為我國加快能源轉型升級、培育經濟新增長點的重要戰(zhàn)略選擇，氫能“炙手可熱”。

　　一個星期前，首屆京津冀氫能盛會在北京舉辦，科學技術部高新技術司能源與交通處處長問斌稱，“經過多年發(fā)展，我國在氫能技術與產業(yè)發(fā)展方面積累了良好的發(fā)展基礎。”

　　據他介紹，在示范應用方面，我國開展了氫能典型場景示范應用，初步打通了氫能的“制-儲-輸-用”全產業(yè)鏈。在產業(yè)規(guī)劃方面，截至目前，各地方政府累計發(fā)布了70余項涉氫的政策，構建了涵蓋科技創(chuàng)新、應用示范、基礎設施、產業(yè)布局等各個環(huán)節(jié)的政策體系。

　　實際上，氫能作為新興的能源形態(tài)，目前在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中占比還比較小。在林衛(wèi)斌看來，為實現“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)性變革，關鍵產業(yè)的技術路徑選擇十分重要。

　　“目前資本市場和地方都在關注并布局氫能，所以需要對氫能的發(fā)展前景、技術前景和應用場景進行深入探討。”林衛(wèi)斌說。

　　“氫氨路線”或為碳中和帶來新機遇

　　除了氫外，還有氨。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的難題。因此，有專家指出，“氫氨路線”成為目前推動氫能發(fā)展的熱點之一。上海電機學院教授張華認為，“氫氨+新能源”是應對氣候變化、實現碳中和的一個可行路徑。

　　他告訴記者，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。

　　在未來能源系統(tǒng)中，氫氨的應用前景主要有兩個方面：其一在交通領域，氫氨作為燃料為使用混合動力系統(tǒng)的交通工具提供電能;其二在電力領域，氫氨作為燃料和儲能，為電網提供調峰、調頻、慣量等服務。

　　從產業(yè)技術發(fā)展進步的角度來看，最大挑戰(zhàn)來自于效率和經濟性。

　　“目前在交通領域，氫氨與柴油的pk時機已經到來，氫氨與柴油相比具有成本競爭力;但在電力領域，氫氨應用尚處于示范探索階段，成本競爭力不足，因此與煤的pk時機尚未成熟。”張華說。

　　參考光伏的發(fā)展路徑，在政策推動下，得到資本市場的青睞，實現規(guī)?；螅夥杀敬蠓陆?。張華認為，氫氨經濟的發(fā)展路徑也可以具有類似特點。

　　他也提到，能源技術在未來10年到30年突破性的進步，或將為新型電力系統(tǒng)提供更多選擇。

　　氫能需要更長時間的成熟過程

　　我國新型電力系統(tǒng)的愿景明確，但技術路徑存在多種可能性，沒有明晰的發(fā)展路徑。其中，新型電力系統(tǒng)也正面臨著生產力和生產關系等多方面變化。

　　國網能源研究院副總工程師兼企業(yè)戰(zhàn)略研究所所長馬莉介紹，在生產力方面，電源結構、調節(jié)電源、電網形態(tài)都在發(fā)生變化。例如，在調節(jié)電源上，系統(tǒng)調節(jié)資源從目前的常規(guī)電源調節(jié)，拓寬到需求側的靈活性調節(jié)資源，以應對極端氣候變化帶來的長周期靈活性挑戰(zhàn)。

　　而在生產關系方面，市場主體、運行方式和價值導向也發(fā)生著變化。電動汽車、分布式、負荷聚合等主體正在進入市場;運行方式從計劃走向市場，用合理的價格信號激發(fā)市場主體活力;電力系統(tǒng)的價值導向從傳統(tǒng)的更多考慮安全、經濟，轉向兼顧外部環(huán)境的碳約束等。

　　“在我國新型電力系統(tǒng)建設過程中，能否跨越天然氣直接轉向氫氨作為過渡能源，目前看來從技術和經濟方面都有待發(fā)展，需要重點關注。”華北電力大學教授董軍說。

　　以煤電轉型為例，董軍認為，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，提出煤電的轉型路徑。

　　此外，她也指出，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。

　　一位抽水蓄能的研究者告訴記者，結合未來發(fā)展方向，氫能可能需要更長時間的成熟過程，氫能側重于長周期調節(jié)，且固定投資低、可變成本高，與抽蓄具有很好的互補特性。（新京報）