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氢储能发展前景初探

发布时间: 2022-09-09 19:52:02 来源:爱游戏客户端主页 作者:爱游戏苹果版

  近日来,俄乌冲突的不断升级已经成为了目前世界各国密切关注焦点。地缘政治扰动天然气供给,天然气价格带动电力价格大幅上涨,能源危机对经济和人民生活造成了巨大的影响。

  究其原因当然与其能源供给结构不合理有直接关系,但能源转型过于激进与国情不符同样是导致其深陷“能源危机”泥潭的主要原因之一。众所周知,欧洲发展光伏、风能等新能源是世界上最早、最快的。但间歇性新能源装机容量过快攀升,当全球能源供给失衡与极端天气变化相叠加,最终导致了整个能源系统的崩溃。

  我国目前也正处于能源革命的关键时期,虽然我国近年来能源结构不断优化,核能和可再生能源发展处于世界前列,已经具备了能源快速转型发展的基础,但发展不平衡问题仍然突出。在此次欧洲能源危机中,我们需要不断汲取经验教训,在能源低碳转型进入窗口期的关键时刻,确保能源安全保障和系统调整协同发展。

  2022年1月,国家发改委、国家能源局在《“十四五”新型储能发展实施方案》中提出加大“新能源+储能”支持力度。在新能源装机占比高、系统调峰运行压力大的地区,积极引导新能源电站以市场化方式配置新型储能。这代表着我国对于储能技术的重视,也为氢储能等新兴技术的实践指明了方向。

  近年来,全球储能产业发展迅速。据统计,截至2020年底,全球已经投运的储能项目累计装机规模已经接近200GW,同比增长近3.4%。根据全球能源合作组织测算,到2025年,中国发电结构中,煤炭占比将由2018年的66.4%下降至48.8%。风力发电和光伏发电占比将升至20%。根据中电联数据,截至2021年,国内非化石能源发电量2.9万亿千瓦时,占全口径总发电量的比重为34.6%。到2025年,我国非化石能源发电量比重将达到39%左右,电能占终端用能比重达到30%左右。这意味着,非化石能源发电未来四年比重还需提高5.4个百分点。

  可再生能源发电高比例并网,其波动性和间歇性等问题将日益凸显。为了实现新能源发电与负荷实时平衡,需要通过储能技术来确保其发电保持相对稳定。。

  氢储能的核心是利用电-氢-电互变性。氢储能的基本原理就是将水电解得到氢气和氧气。在可再生能源发电系统中,电力间歇产生和传输被限的现象常有发生,利用富余的、非高峰的或低质量的电力大规模制氢,将电能转化为氢能储存起来;在电力输出不足时利用氢气通过燃料电池或其它方式转换为电能输送上网。氢储能作为一种化学储能方式,且可同时适用于极短或极长时间供电的能量储备方式,被认为是极具潜力的新型大规模储能技术。

  氢储能具有高效、清洁、可持续的特点,同时作为一种无碳能源存储技术,是化学储能的延伸。与其他储能机制相对,氢储能能量密度高、运行维护成本低、存储时间长、无污染、与环境兼容性好。氢储能的功率、能量可独立优化,储电和发电过程无须分时操作,是一种理想的绿色储能技术。氢储能相比锂电池、钠电池等化学电池储能方式具有容量增减适应性强、大容量、储能成本低等优势,尤其适用于大规模储能中。

  氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。氢储能产业建设应注重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。

  发展氢储能并不意味着放弃对其他储能技术,而应当充分考虑其技术特点和适用场景,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。同时积极地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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