電-氫協同發展是非常具有價值的,是新型電力系統的發展方向和重要特征,對于促進新能源消納,保障電力安全,提供靈活性資源,都具有重要的意義。
——全球能源互聯網發展合作組織氣變環境處處長楊方
2023年11月1日,SNEC2023氫能大會——氫能前沿技術論壇在上海順利召開,本場論壇邀請多位專家、學者共同探討氫能的發展之路,共同展望新型電力系統視角下氫能的技術和前沿的發展趨勢。
論壇上,全球能源互聯網發展合作組織氣變環境處處長楊方帶來題目為《新型電力系統視角下電-氫協同發展展望》的主題演講。
楊方博士指出,未來綠電和綠氫將是終端能源使用的主要形式,這兩種能源可以相互轉化,這種相互轉化是具有跨領域的協同價值的。電-氫協同是新型能源體系的核心組成部分,對于新型電力系統來講,未來將是提供靈活性電源的重要來源。而電-氫協同不僅是一個概念,更多的是發展模式和相關的技術和舉措。
在開發方面,潛力非常大。按照我國清潔能源資源評估的一個詳細分析,如果風光資源全都制氫,那么氫的制備能力或者生產能力將是需求的40-80倍。也就是說制氫產業的布局,既要考慮資源經濟性,還要考慮其他因素,比如說基礎設施,配套的上下游的產業等等。未來十年,我國氫的發展會迎來一個非常快速的發展階段,到2050年將會成為主流。我國東北、西部、陜西、寧夏、云南這些地區,制氫是有成本優勢的。
在需求方面,到2030年綠氫需求將達到400萬噸,綠氫相比藍氫具有很強的經濟優勢之后,會迎來很大的快速增長。到2060年綠氫的新增需求會達到7500萬噸,這都是中國的口徑。其中一半,來自于新的工業部門,1/4來自交通部門,還有1/10是電力系統,通過氫發電等方式,對氫能的使用和轉化。85%左右的氫需求,仍然分布在東中部地區,像華東和華北地區。東北、西北、西南等這些地區,在本地使用之后,還有大規模需要用輸送需求,這就帶來了輸氫未來是一個關鍵環節。
氫的應用方式是非常多的,所以未來不同的輸送規模、輸送距離下,各類輸氫的技術應該是組合應用的方式。從氫的生產和氫的需求進行供需匹配的平衡分析,可以看到未來如果我國氫的產業大規模發展的條件下,跨省跨區的輸氫需求是很大的。目前測算出大概是總需求的45%都需要輸送。因此,怎么把輸送系統建設好?怎樣把把我國的優勢資源和優勢的基礎設施利用好?在這樣的考慮下,在電網公司的角度,用制氫的綠電通過大電網送到受端,本地再制氫,其實等效就是用電網在幫著輸氫。大家都知道我們國家擁有特高壓交直流輸電,全球最領先的技術,輸電技術的成熟性和現階段的經濟性肯定比輸氫好。
在國家電網和石化行業在跨領域合作方面,也是圍繞送端協同的模式。在西北、北部大的清潔能源基地,來探討和實施風光電氫氨聯合開發模式,本質上講風光的波動性和間歇性,與化工行業生產的連續性和平穩型是不匹配的,所以需要配置儲電系統和儲氫系統,實現發電、制氫、合成氨這些環節,能夠有效的互動。一方面為電網和電力系統提供調峰和調節能力,另外一方面也能夠保障化工生產的一個平穩運行。目前來看技術上是可行的,但是經濟性的差距是非常大的,未來還需要做大量的工作。
他表示,電-氫協同發展是非常具有價值的,是新型電力系統的發展方向和重要特征。對于促進新能源消納,保障電力安全,提供靈活性資源,都具有重要的意義。面向未來有很多工作需要跨行業的,各領域的人士來共同推動,比如說技術層面,要在電制氫,包括P2X各類技術它的靈活新,提升經濟性方面還要下功夫。要加強純氫、純氨燃機技術的規模化應用。另外在政策機制層面,要建立電-氫協同的機制,特別在基礎設施層面,要促進兩個大的系統能夠更好的優勢互補,協同發展。
(北極星氫能網根據演講速記整理,未經演講人審核)