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氢储能的“春天”要来了吗——氢储能再遇国家规划

323日上午1000国家发展改革委召开了新闻发布会,介绍了氢能产业发展中长期规划(20212035年)有关情况。国家发展改革委、国家能源局张路鹏、王翔、刘亚芳出席了本次发布会并回答了记者的相关提问。

为促进氢能产业规范有序高质量发展国家发展改革委、国家能源局联合研究制定了《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》以下简称:规划)。维科网储能结合发布会文字实录和《规划》原文对氢能尤其是氢储能这块做了总结。

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图片来源:国家发改委官网

氢能产业发展的定位

国家发展改革委高技术司副司长王翔对此问题作了回答,《规划》原文中也可以找到答案。主要有以下三点:1. 氢能是未来国家能源体系的重要组成部分;2. 氢能是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体;3. 氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。

氢能产业发展总体要求

指导思想:以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,以推动高质量发展为主题,以深化供给侧结构性改革为主线。

基本原则:1. 创新引领,自立自强;2. 安全为先,清洁低碳;3. 市场主导,政府引导;4. 稳慎应用,示范先行。

发展目标:1. 2025,形成较为完善的氢能产业发展制度政策环境,初步建立较为完整的供应链和产业体系;2. 2030,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系,有力支撑碳达峰目标实现;3. 2035,形成氢能产业体系,构建多元氢能应用生态,可再生能源制氢对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。

氢能产业发展具体任务

1. 系统构建支撑氢能产业高质量发展创新体系2. 统筹推进氢能基础设施建设;3. 稳步推进氢能多元化示范应用(有序推进氢能在交通领域的示范应用,拓展在储能、分布式发电、工业等领域的应用);4. 加快完善氢能发展政策和制度保障体系。

专家解读

欧阳明高(全国政协常委、中国科学院院士、清华大学教授):当可再生能源电力价格低于0.15/千瓦时的时候,可再生能源制氢的经济性就能得以保障,可再生能源制氢是坚持绿色低碳发展道路的必然选择。相比于电化学动力电池,我国氢燃料电池在技术储备、产业基础、人才队伍等方面较为薄弱,建议尽快建立氢能创新平台,开展关键核心技术攻关和人才培养。我国纯电动汽车应用区域主要集中在东部、中部和南部,而北部、东北部、西北部分布较少,原因是这些地区冬季温度低,影响动力电池出力。相比之下,燃料电池受温度影响较小,电池余热可灵活转化利用,并且这些地区可再生能源资源较为丰富,由可再生能源制取的清洁低碳氢能供应能力强,燃料电池汽车具有较大的市场应用潜能

景春梅(中国国际经济交流中心科研信息部部长、研究员):氢能产业发展要坚持安全为先;在技术自主可控前提下开展终端应用和国际合作,既要避免闭关锁国“自循环”,也要防止国内市场沦为国外技术迭代的“试验场”;地方布局氢能产业要因地制宜;以试点示范逐步带动氢能多元应用;以碳达峰、碳中和目标为引领实现氢能绿色发展并带动可再生能源规模化应用,氢能具有长周期、大规模储能优势,能够带动我国可再生能源规模化发展

杨上明(中国国际工程咨询有限公司总工程师、正高级工程师):氢能产业发展顶层设计出台正当其时;碳达峰碳中和目标下氢能将在能源领域释放潜能,通过风---储一体化发展,能够加快构建多能互补应用生态,提高可再生能源电力的上网质量和消纳水平;下一步要以《规划》为指引,科学推动氢能全产业链健康有序发展。

氢能产业发展中的氢储能领域

《规划》中提到要稳步推进氢能多元化示范应用,第二点就是积极开展储能领域示范应用。指出要发挥氢能调节周期长、储能容量大的优势,开展氢储能在可再生能源消纳、电网调峰等应用场景的示范,探索培育“风光发电+氢储能”一体化应用新模式,逐步形成抽水蓄能、电化学储能、氢储能等多种储能技术相互融合的电力系统储能体系。探索氢能跨能源网络协同优化潜力,促进电能、热能、燃料等异质能源之间的互联互通。

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图片来源:《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》原文

氢储能的特点及优势

常见的氢气制取包括化石燃料重整制氢、工业副产提纯制氢、电解水制氢和可再生能源制氢4种方式。区别于传统电池的储能特点,氢储能把制备出的氢气储存起来,当需要使用电能时,将储氢气通过燃料电池发电等方式转换为电能进行利用。氢能被认为是集中式可再生能源大规模长周期储能的最佳途径。与其他储能方式相比,氢储能具有以下4个方面的优势:1. 在能源利用的充分性方面,其大容量、长时间的储能模式对可再生电力的利用更充分;2. 从规模储能经济性上看,固定式规模化储氢比电池储电的成本低一个数量级;3. 与电池放电互补性上,氢能是一种大容量、长周期灵活能源;4. 储运方式灵活性上,氢储能可采用长管拖车、管道输氢、掺氢、长途输电—当地制氢等方式。

我国在建及示范运行的氢储能项目或设施

截止2021年底,我国已有多座在建和示范运行的氢储能项目和设施其中包括:张家口200MW/800MWh氢储能发电项目(目前是全球规模最大的氢储能项目);安徽六安兆瓦级分布式氢能综合利用站(国内首个兆瓦级氢储能项目);张掖市光储氢热产业化示范项目;山西首座氢储能综合能源互补项目;浙江平湖“氢光储充”一体化新型智慧能源站;广西上思县“风光储氢”1GW一体化基地;宁夏宝丰能源一体化太阳能电解水制氢储能及综合应用示范项目。上诉名单其实并不完整,由国家或企业投资建设的氢储能项目可谓是已逐渐遍布各地。

总结

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,对构建清洁低碳安全高效的能源体系、实现碳达峰碳中和目标,具有重要意义。

氢储能在《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》的推动下将充分发挥氢能调节周期长、储能容量大的优势,氢储能也将得到蓬勃发展。

附:

《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》原文下载地址

https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghwb/202203/P020220323314396580505.pdf

一图读懂氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)链接

https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/jd/zctj/202203/t20220323_1320046.html?code=&state=123

参考文献:陈蔼峻,氢储能技术特点和应用展望

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