?3月31日中國(guó)能源研究會(huì)與自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)(NRDC)合辦的“新型電力系統(tǒng)沙龍”在京舉辦。本期沙龍聚焦氫能發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇和面臨的挑戰(zhàn)。與會(huì)專(zhuān)家表示,“氫氨+新能源”是應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)碳中和的一個(gè)可行路徑。
作為可再生二次能源,氫能具有清潔低碳且可存儲(chǔ)的特征,在消納可再生能源、電網(wǎng)調(diào)峰等應(yīng)用場(chǎng)景潛力巨大,因此在建設(shè)新能源占比逐步提高的新型電力系統(tǒng)過(guò)程中受到越來(lái)越多的關(guān)注。2022年3月,國(guó)家發(fā)改委和能源局聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃》明確了氫能產(chǎn)業(yè)的“三大定位”,即未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分、用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。氫能將成為我國(guó)加快能源轉(zhuǎn)型升級(jí)、培育經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)的重要戰(zhàn)略選擇。鑒于氨是天然的儲(chǔ)氫介質(zhì),便于安全運(yùn)輸,解決了氫能安全存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)碾y題,氫氨路線因此成為目前推動(dòng)氫能發(fā)展的熱點(diǎn)之一。
中國(guó)能源研究會(huì)能源政策研究室主任林衛(wèi)斌強(qiáng)調(diào),為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),電力結(jié)構(gòu)將從以化石能源為主轉(zhuǎn)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(gè)過(guò)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(guān)鍵產(chǎn)業(yè)的技術(shù)路徑選擇十分重要。氫能作為新興的能源形態(tài),盡管目前在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中占比非常小,但有研究認(rèn)為,氫能在未來(lái)能源系統(tǒng)中的比重將顯著增加。碳達(dá)峰之后,隨著碳約束的加強(qiáng),氫能在新型電力系統(tǒng)中將有很大的發(fā)揮空間。目前資本市場(chǎng)和地方都在關(guān)注并布局氫能,需要對(duì)氫能的發(fā)展前景、技術(shù)前景和應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行深入探討。
上海電機(jī)學(xué)院教授張華認(rèn)為,為解決新型電力系統(tǒng)中可再生能源發(fā)電與用電負(fù)荷不匹配的問(wèn)題,電網(wǎng)需要儲(chǔ)能,特別是要有長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的技術(shù)解決方案。目前成熟的抽水蓄能和電化學(xué)技術(shù),在充分發(fā)展的前提下,可以滿(mǎn)足短時(shí)儲(chǔ)能的需求,而對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間,季節(jié)性,大規(guī)模的儲(chǔ)能需求,氫氨是一個(gè)可行的技術(shù)方向。從產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的角度,最大挑戰(zhàn)來(lái)自于效率和經(jīng)濟(jì)性?xún)煞矫?。在未?lái)能源系統(tǒng)中,氫氨的應(yīng)用前景主要有兩個(gè)方面:其一在交通領(lǐng)域,氫氨作為燃料為使用混合動(dòng)力系統(tǒng)的交通工具提供電能;其二在電力領(lǐng)域,氫氨作為燃料和儲(chǔ)能,為電網(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、慣量等服務(wù)。目前在交通領(lǐng)域,氫氨與柴油的pk時(shí)機(jī)已經(jīng)到來(lái),氫氨與柴油相比具有成本競(jìng)爭(zhēng)力;但在電力領(lǐng)域,氫氨應(yīng)用尚處于示范探索階段,成本競(jìng)爭(zhēng)力不足,因此與煤的pk時(shí)機(jī)尚未成熟。
國(guó)網(wǎng)能源研究院副總工程師兼企業(yè)戰(zhàn)略研究所所長(zhǎng)馬莉認(rèn)為,新型電力系統(tǒng)的愿景明確,但技術(shù)路徑存在多種可能、尚不清晰,需要多路徑進(jìn)去探索。各國(guó)都在大力發(fā)展和布局氫能,我國(guó)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(yīng)用場(chǎng)景。
華北電力大學(xué)教授董軍介紹了天然氣發(fā)電在我國(guó)發(fā)展面臨的問(wèn)題,認(rèn)為可以為氫能燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展提供參考。在電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型過(guò)程中,目前國(guó)際上認(rèn)為天然氣是過(guò)渡能源。但天然氣發(fā)電由于氣價(jià)較高和重型燃機(jī)技術(shù)瓶頸等問(wèn)題,在我國(guó)沒(méi)有得到較快發(fā)展,難以有效發(fā)揮靈活調(diào)節(jié)電源的作用。在我國(guó)新型電力系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中,能否跨越天然氣直接轉(zhuǎn)向氫氨作為過(guò)渡能源,目前看來(lái)從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面都有待發(fā)展,是需要重點(diǎn)關(guān)注的。
董軍也對(duì)新型電力系統(tǒng)建設(shè)提出了幾點(diǎn)建議。首先,對(duì)于煤電轉(zhuǎn)型問(wèn)題,不能單獨(dú)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(chǔ)能和需求側(cè)資源,通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)行模擬分析不同電源的定位,提出煤電的轉(zhuǎn)型路徑。其次,我國(guó)不同省份情況差異很大,要考慮不同省份的特點(diǎn),并考慮和其他省份或區(qū)域的送受電關(guān)系,研究煤電轉(zhuǎn)型路徑。最后,煤電轉(zhuǎn)型要在電力市場(chǎng)環(huán)境中研究,通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制激勵(lì)不同主體在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮作用。
水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院綜合能源部主任工程師李少?gòu)┱J(rèn)為,氫氨燃機(jī)在燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)進(jìn)步及其國(guó)產(chǎn)化后,有很大的降本空間。氫氨燃機(jī)經(jīng)多次轉(zhuǎn)化,與燃煤機(jī)組的比較優(yōu)勢(shì)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)地燃料成本、較低的利用小時(shí)數(shù),發(fā)揮很好的支撐調(diào)節(jié)作用。但由于新能源置信容量低,1億千瓦裝機(jī)只有1000萬(wàn)千瓦的容量?jī)r(jià)值,相比較于快速增長(zhǎng)的電力負(fù)荷缺口,新能源對(duì)解決電力安全保供問(wèn)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(lèi)電源資源支撐、調(diào)節(jié)作用和新能源消納運(yùn)行情況。各類(lèi)儲(chǔ)能和燃?xì)廨啓C(jī)都是有效的支撐調(diào)節(jié)資源,在技術(shù)比選時(shí)要全面考量它們?cè)陲L(fēng)電、光伏高滲透率情景下的調(diào)節(jié)價(jià)值。