 （代紅才：國網(wǎng)能源研究院有限公司能源互聯(lián)網(wǎng)研究所所長） 3月27日，在北京舉行的2024中國國際清潔能源博覽會“綠氫技術(shù)與氫電協(xié)同發(fā)展”專題論壇上，國網(wǎng)能源研究院有限公司能源互聯(lián)網(wǎng)研究所所長做了題為《“電-氫協(xié)同”：發(fā)展理念與路徑展望》演講，內(nèi)容如下： 一、發(fā)展理念 “電-氫協(xié)同”我們都知道，今天我們能提出“電-氫協(xié)同”，我們梳理氫和電的發(fā)展的歷程，在之前很長的一段時間氫和電都有發(fā)展，但是它們彼此的關(guān)聯(lián)非常的弱。為什么這么講呢？一直到今天氫氣的制取只有不到2%是由電制取的，使用端只有不到1%的氫氣作為能源使用。也就是說90%多的氫氣是作為化工原料、工業(yè)原材料來使用的，并不是能源。所以我們今天提出“電-氫協(xié)同”是在什么樣的背景下提出的，就是我們現(xiàn)在我們提到了雙碳的目標(biāo)，我們新能源大規(guī)模的發(fā)展提出了構(gòu)建新型能源體系，建設(shè)新型電力系統(tǒng)，這使得我們電力系統(tǒng)和氫產(chǎn)業(yè)雙向奔赴，彼此需要，所以我們在這樣的背景下提出了“電-氫協(xié)同”的理念。 國網(wǎng)能源院是在2020年底首次提出了“電-氫協(xié)同”概念，這個概念可能和今天主題上寫的“氫電協(xié)同”，這是一回事，因為我們是來自于電力行業(yè)，因此我們習(xí)慣把電放在前面，所以也可以說是氫電協(xié)同。為什么是“協(xié)同”而不是“耦合”呢？我想給大家講一講我們的認(rèn)識。 我們提的“協(xié)同”的理念是“三位一體”的發(fā)展理念，它是分層子的，首先作為能源品種的層面進(jìn)行協(xié)同，也就是說我們在電能和氫能都是未來能源體系里面兩種重要的二次能源，它在能源品種層面未來需要協(xié)同。為什么這么講呢？我們有很多報告都會預(yù)測未來的能源的終端需求，電力占終端能源需求70%以上，大致是2060年，氫能占終端的需求10%，兩個加起來將近90%。這兩種能源占未來的發(fā)展過程中一定是相互的互補(bǔ)，相互的補(bǔ)充，在電能無法替代的領(lǐng)域氫能就利用自己的優(yōu)勢在終端進(jìn)行利用。 二是物理的層面的耦合，這里的耦合也可以講有很多種耦合的方式，比如說電氫，就是電制氫與綠電制氫這兩個電系統(tǒng)和氫系統(tǒng)耦合，氫電未來可以用氫來發(fā)電，氫電站這樣的方式為電力系統(tǒng)提供清潔的電源。還有電氫電耦合是雙向耦合了，電制氫氫儲存起來在一定情況下進(jìn)行發(fā)電作為長周期的儲能去使用。 三是產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，這是更廣意義上了，我們現(xiàn)在都在提大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，也在提建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，未來無論是新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)體系還是氫能的產(chǎn)業(yè)體系都是整個現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的重要組成部分，二者的協(xié)同必將為我國現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)帶來更多的助力。 具體來講，“電-氫協(xié)同”機(jī)理下沉一下，可以概括成四個方面：物理層面，有“縱向轉(zhuǎn)換耦合”，也就是我們可以通過電制氫氫發(fā)電來實現(xiàn)電能和智能之間的相互轉(zhuǎn)換。 “橫向余缺互濟(jì)”，我們有兩個層面，一是指輸電和輸氫，在未來它們應(yīng)該是一種相互的協(xié)同的，同時在電儲能和氫儲能為整個能源體系保護(hù)提供支持。 “能源行業(yè)耦合”“跨行業(yè)延伸耦合”，包含了能源行業(yè)內(nèi)，也包含了延伸到工業(yè)等其他的領(lǐng)域。 二、價值潛力 我們通過模型的測算，通過基于LEAP模型、多區(qū)域電力源網(wǎng)荷儲協(xié)同規(guī)劃模型、電氫協(xié)同規(guī)劃和生產(chǎn)模擬進(jìn)行了分析。我們要講清未來電氫協(xié)同到底有多大的價值和潛力，首先我們要對未來電力的發(fā)展和氫的發(fā)展做一個研判。對于氫的發(fā)展兩個方面，一是從氫氣的制取也就是供應(yīng)，未來綠氫為什么會看好呢？就是在雙碳的背景下未來綠氫一定會成為我們氫氣制取的主體，逐步的替代傳統(tǒng)的化石能源去制氫就是灰氫，我們初步研判大致就是在2045年左右綠氫的占比大概會超過一半，成為主體。 從氫氣的用氫的需求來看，我們預(yù)計未來大概在2060年會在1.3億噸左右，結(jié)構(gòu)上來看這個時候作為能源來使用的氫能大概在50%臆說，這才是真正意義上氫作為一種能源來進(jìn)行使用。電力不再多講了，這里有電力的裝機(jī)規(guī)模和需求。 它的價值和潛力主要是三個方面，提供三個方面的價值： 一是加速整個低碳轉(zhuǎn)型，主要是講“電-氫協(xié)同”可以為我們電力系統(tǒng)提供可觀的靈活性資源，這個靈活性資源量子兩個部分，一是電制氫的設(shè)備，氫能是可以靈活的調(diào)節(jié)。它可以作為整個電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)的負(fù)荷，這塊我們預(yù)計到2060年電制氫裝機(jī)可以在10億千瓦左右，這樣大規(guī)模的電制氫如果作為我們可調(diào)負(fù)荷，對我們整個電力系統(tǒng)是可調(diào)整性的支撐很大。 另外，來自于燃?xì)浒l(fā)電，燃?xì)浒l(fā)電像在傳統(tǒng)在電力系統(tǒng)里面，電源端調(diào)節(jié)發(fā)揮調(diào)整性資源的作用，這兩塊未來可以為我們電力系統(tǒng)提供靈活性資源，我們測算了一下大概2030年能夠有4%，2060年有30%以上貢獻(xiàn)靈活性的調(diào)節(jié)資源，同時它可以助力新能源的消納利用。 二是保障系統(tǒng)的安全的價值，這塊主要是提升電力系統(tǒng)的安全充裕水平，新型電力系統(tǒng)有五大特征，其中很重要的一個特征就是要有一定的安全充裕，電池設(shè)備可以根據(jù)供需形式和調(diào)度的需要來調(diào)整運(yùn)行的負(fù)荷，緩解保供壓力，燃?xì)錂C(jī)組可以在供需緊張的情況下頂峰發(fā)力電力系統(tǒng)充裕度提升。如果站在整個國家的發(fā)展來講，未來“電-氫協(xié)同”也可以助力整個國家能源的安全保障，降低我們的能源的對外依存度。
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