河(he)南(nan)省人民政府辦公廳(ting)印發(fa)(fa)《河(he)南(nan)省氫能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)產業發(fa)(fa)展中長(chang)(chang)期規劃（2022—2035年）》，提出(chu)推動多能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)互補(bu)耦合發(fa)(fa)展，發(fa)(fa)揮氫儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)調節周期長(chang)(chang)、儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)容量大的(de)優(you)勢，逐步開(kai)展氫能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)在可再(zai)生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源消納(na)、電(dian)(dian)網調峰等場(chang)景的(de)示(shi)范應(ying)用。探索風、光發(fa)(fa)電(dian)(dian)+氫儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)一體化應(ying)用新模(mo)式，實現(xian)多能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)協(xie)同供應(ying)和(he)綜合梯級利用。此外，還提出(chu)研究探索可再(zai)生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源制氫市場(chang)化機制，健(jian)全覆蓋(gai)氫儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)調價機制，探索氫儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)直接參與電(dian)(dian)力市場(chang)交易。

近年(nian)來(lai)，氫能(neng)受國家政(zheng)策支持，迎來(lai)快速(su)發展期。多位(wei)業內人士表(biao)示(shi)，氫能(neng)將為新型電力系統發揮重(zhong)要支撐作用(yong)。但同時，目前我國氫能(neng)產業仍處于起步和追趕階段(duan)，尚存多重(zhong)壁壘(lei)待打(da)破。

利(li)好政策密(mi)集出臺

近年(nian)來，我國氫能產業進入快速(su)發(fa)展(zhan)窗(chuang)口(kou)期。2021年(nian)，《關(guan)于組織開(kai)展(zhan)“十四五”第一批國家能源(yuan)(yuan)研發(fa)創新平臺(tai)認定工(gong)(gong)作的通知(zhi)》《“十四五”工(gong)(gong)業綠色發(fa)展(zhan)規劃》等文件(jian)陸(lu)續發(fa)布，提出鼓(gu)勵氫能與可再生(sheng)能源(yuan)(yuan)協(xie)同發(fa)展(zhan)，推(tui)動(dong)氫能在(zai)化工(gong)(gong)、冶(ye)金等行業的關(guan)鍵技(ji)術攻(gong)關(guan)及多元利用。

今(jin)年3月，國家(jia)(jia)發(fa)改(gai)委、國家(jia)(jia)能源局聯合印發(fa)《氫(qing)(qing)能產(chan)(chan)業(ye)發(fa)展中長期規劃(hua)（2021-2035年）》，指出(chu)氫(qing)(qing)能是(shi)未來國家(jia)(jia)能源體(ti)系(xi)(xi)的(de)組成(cheng)部分，是(shi)戰略性(xing)新興產(chan)(chan)業(ye)的(de)重點方向，是(shi)構(gou)建綠色(se)低(di)碳(tan)產(chan)(chan)業(ye)體(ti)系(xi)(xi)、打造(zao)產(chan)(chan)業(ye)轉型升(sheng)級的(de)新增長點，提出(chu)要(yao)充分發(fa)揮氫(qing)(qing)能清潔低(di)碳(tan)的(de)優勢(shi)。

此后，多(duo)(duo)地(di)密集出臺(tai)(tai)支持氫能(neng)(neng)產業(ye)發(fa)展(zhan)的政策，并(bing)積極探索(suo)實(shi)踐(jian)。多(duo)(duo)個省(區、市(shi))將氫能(neng)(neng)發(fa)展(zhan)規(gui)劃納入新能(neng)(neng)源汽車(che)產業(ye)、整(zheng)體(ti)能(neng)(neng)源發(fa)展(zhan)、戰略(lve)性(xing)新興產業(ye)發(fa)展(zhan)或區域(yu)“十四五”規(gui)劃中；北(bei)(bei)京(jing)、山東、四川、河北(bei)(bei)、內蒙古5個省(區、市(shi))出臺(tai)(tai)了(le)氫能(neng)(neng)產業(ye)整(zheng)體(ti)發(fa)展(zhan)規(gui)劃。

2021年(nian)11月，我國(guo)(guo)首個萬(wan)(wan)(wan)噸級光伏綠氫(qing)示(shi)范(fan)項(xiang)目(mu)——中國(guo)(guo)石化(hua)(hua)新疆(jiang)庫車綠氫(qing)示(shi)范(fan)項(xiang)目(mu)啟動建設。該項(xiang)目(mu)將(jiang)全(quan)部采用光伏和風電(dian)(dian)等可(ke)再生(sheng)能源(yuan)發(fa)電(dian)(dian)制(zhi)氫(qing)，制(zhi)氫(qing)規模達到每年(nian)2萬(wan)(wan)(wan)噸；2022年(nian)8月，內(nei)蒙古在鄂(e)爾(er)多斯市舉行風光制(zhi)氫(qing)一(yi)體化(hua)(hua)示(shi)范(fan)項(xiang)目(mu)集中開工(gong)儀式。該示(shi)范(fan)項(xiang)目(mu)投產(chan)后，每年(nian)可(ke)生(sheng)產(chan)綠氫(qing)7.2萬(wan)(wan)(wan)噸，將(jiang)廣(guang)泛應用于重卡汽車燃料、化(hua)(hua)工(gong)、生(sheng)物醫藥、冶金原料等方(fang)面(mian)；2022年(nian)9月，通遼市人(ren)民政府、中國(guo)(guo)投資協會、中國(guo)(guo)天楹(ying)股份有限(xian)公司(si)達成戰(zhan)略合作，計劃在“十四五”期(qi)間共同打(da)造通遼千萬(wan)(wan)(wan)千瓦(wa)級風光儲氫(qing)氨一(yi)體化(hua)(hua)零碳產(chan)業園，其(qi)中包括(kuo)風力(li)發(fa)電(dian)(dian)6吉(ji)瓦(wa)、光伏發(fa)電(dian)(dian)4吉(ji)瓦(wa)，重力(li)儲能2吉(ji)瓦(wa)時，綠氫(qing)產(chan)能5萬(wan)(wan)(wan)噸/年(nian)，綠氨產(chan)能30萬(wan)(wan)(wan)噸/年(nian)。

此外，河北沽源風電(dian)制(zhi)氫(qing)、寧夏寶豐光(guang)伏制(zhi)氫(qing)、安(an)徽(hui)六安(an)兆(zhao)瓦級氫(qing)能示(shi)范(fan)電(dian)站等多個綠氫(qing)示(shi)范(fan)項目也相(xiang)繼亮(liang)相(xiang)。

“氫儲(chu)能(neng)(neng)可以實(shi)現長周期、跨季節、大規(gui)(gui)模和(he)跨空間(jian)儲(chu)存，其功率(lv)和(he)能(neng)(neng)量(liang)可分(fen)開(kai)配置(zhi)，功率(lv)和(he)容量(liang)可獨立優化，儲(chu)電和(he)發電過程無須分(fen)時操作。氫儲(chu)能(neng)(neng)在放電時間(jian)（天至數月）和(he)容量(liang)規(gui)(gui)模（百(bai)吉瓦級別）上也具有優勢，可滿足數天、數月乃至更長時間(jian)的儲(chu)能(neng)(neng)需求。”中國電科院技(ji)術戰略(lve)中心主任(ren)閆華光指出。

為電(dian)力系(xi)統(tong)提供重要支撐

多位業內(nei)人士表示，氫能將為新(xin)型電力系(xi)統的(de)構(gou)建發揮重要作用。

某環境與能源(yuan)(yuan)研(yan)究院人士指(zhi)出(chu)，新(xin)型電(dian)(dian)力(li)系統的(de)(de)(de)本質特征是(shi)可再(zai)生能源(yuan)(yuan)裝機容量和(he)發電(dian)(dian)出(chu)力(li)比(bi)重大(da)幅(fu)提升。“而可再(zai)生能源(yuan)(yuan)，尤其(qi)是(shi)風電(dian)(dian)和(he)光伏的(de)(de)(de)時段波動性將對儲(chu)(chu)能容量和(he)長周期(qi)(qi)性（比(bi)如跨季節）儲(chu)(chu)能提出(chu)更高要(yao)求。電(dian)(dian)轉(zhuan)氫有望(wang)成為長周期(qi)(qi)、大(da)規模儲(chu)(chu)能的(de)(de)(de)解(jie)決(jue)方案，因(yin)為電(dian)(dian)解(jie)水制(zhi)氫后，能夠采(cai)用(yong)多種方式儲(chu)(chu)存(cun)，或摻混到(dao)天然氣管網(wang)(wang)中，實現‘電(dian)(dian)網(wang)(wang)——氣網(wang)(wang)’融合(he)，通過氣網(wang)(wang)儲(chu)(chu)存(cun)較大(da)的(de)(de)(de)冗余，消(xiao)納(na)電(dian)(dian)網(wang)(wang)輸(shu)送不了的(de)(de)(de)電(dian)(dian)。”

上述研究(jiu)院人士表示，在電力供給(gei)不足的季節或時段，摻氫天然氣(qi)或者純氫采用燃氣(qi)輪機、燃料(liao)電池以(yi)及(ji)質子交換膜燃料(liao)電池等技術發(fa)電，可(ke)實現氣(qi)網對電網的補充(chong)。

氫(qing)能(neng)作為清潔(jie)低碳、靈(ling)活(huo)高效的(de)二次能(neng)源，可在促進新能(neng)源高比例消納、保障(zhang)電(dian)力電(dian)量供需平衡(heng)等方面發揮重要作用(yong)。

閆華光(guang)認為(wei)，氫能能解決(jue)未來新型(xing)電力系統面(mian)臨的(de)多個問(wen)(wen)題(ti)，例(li)如，可再生能源大規(gui)模消納的(de)問(wen)(wen)題(ti)、長時間尺度跨季節電力供需不平衡(heng)的(de)問(wen)(wen)題(ti)、靈(ling)活(huo)性調節能力不足的(de)問(wen)(wen)題(ti)，以及多種能源難以互(hu)聯互(hu)通和互(hu)補高效(xiao)利用(yong)的(de)問(wen)(wen)題(ti)。

“在(zai)源(yuan)(yuan)側，通(tong)(tong)過(guo)風光可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)就地制氫、傳統(tong)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)與氫能(neng)耦(ou)合(he)(he)(he)等場(chang)景(jing)，可(ke)促進可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)高效(xiao)消(xiao)納，平衡(heng)新能(neng)源(yuan)(yuan)出(chu)力(li)功率(lv)波動(dong)，提升并網友好(hao)性(xing)(xing)，支(zhi)撐(cheng)大規模可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)外(wai)送。傳統(tong)煤電(dian)(dian)耦(ou)合(he)(he)(he)新能(neng)源(yuan)(yuan)、氫能(neng)，將(jiang)有(you)效(xiao)提升煤電(dian)(dian)靈活性(xing)(xing)和(he)清潔低碳水平，促進傳統(tong)煤電(dian)(dian)綠色可(ke)持續發(fa)展。”閆華(hua)光分析，在(zai)電(dian)(dian)網側大規模新能(neng)源(yuan)(yuan)匯集、負荷密集接入、調(diao)峰(feng)調(diao)頻困難和(he)電(dian)(dian)壓(ya)支(zhi)撐(cheng)能(neng)力(li)不足(zu)的(de)(de)關鍵(jian)節點合(he)(he)(he)理布(bu)局氫儲能(neng)電(dian)(dian)站(zhan)，可(ke)實現調(diao)峰(feng)、調(diao)頻、調(diao)壓(ya)、事故備用(yong)、爬坡等多種(zhong)功能(neng)，提高電(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)安全性(xing)(xing)、可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)、靈活性(xing)(xing)。此外(wai)，在(zai)負荷側，通(tong)(tong)過(guo)氫能(neng)熱電(dian)(dian)聯(lian)產(chan)、分布(bu)式(shi)電(dian)(dian)制氫加(jia)氫站(zhan)等場(chang)景(jing)，氫能(neng)可(ke)參與電(dian)(dian)網輔助服務(wu)(wu)，同時支(zhi)撐(cheng)分布(bu)式(shi)供(gong)能(neng)系(xi)統(tong)建設，發(fa)揮電(dian)(dian)、氣、熱、冷、氫等不同能(neng)源(yuan)(yuan)系(xi)統(tong)的(de)(de)耦(ou)合(he)(he)(he)互(hu)補效(xiao)應，推(tui)動(dong)綜合(he)(he)(he)能(neng)源(yuan)(yuan)服務(wu)(wu)發(fa)展，提升終端能(neng)源(yuan)(yuan)效(xiao)率(lv)和(he)綜合(he)(he)(he)供(gong)能(neng)可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)。

經濟(ji)性(xing)偏低(di)是主要障礙

“與其他可(ke)再生(sheng)能(neng)源相比，氫能(neng)發電(dian)的優勢是(shi)不需要(yao)依托(tuo)儲能(neng)、抽蓄(xu)等手段才能(neng)克服間歇性和(he)不穩定(ding)，并且可(ke)以通過(guo)綠電(dian)和(he)綠氫的相互轉換實現(xian)全(quan)過(guo)程綠色低(di)碳。但目前存在(zai)的主要(yao)問題還是(shi)經濟性偏低(di)。”中(zhong)國石油天然氣股(gu)份有限公司規劃總(zong)院(yuan)戰略所所長院(yuan)振剛指出(chu)，目前，風(feng)、光等可(ke)再生(sheng)能(neng)源的發電(dian)成(cheng)本降低(di)，氫轉電(dian)、電(dian)轉氫的效率也尚(shang)有一定(ding)的提升空間。

“受技術、經(jing)濟性等(deng)因素的影響，氫(qing)能在新型電(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)中的應用仍(reng)面(mian)臨諸多挑戰：一是缺少電(dian)氫(qing)耦(ou)合(he)(he)的激勵政策、市場機制與規劃；二是氫(qing)能裝(zhuang)備(bei)及核心關鍵技術有待(dai)突破(po)；三是綠(lv)氫(qing)生產成本較(jiao)高；四是電(dian)氫(qing)耦(ou)合(he)(he)標準體系(xi)(xi)有待(dai)完(wan)善。”閆華光指出。

閆華(hua)光(guang)建議(yi)，應進一步加(jia)強氫(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)與(yu)電(dian)(dian)力(li)系(xi)統的(de)(de)協同規劃(hua)，開展跨(kua)(kua)行業、跨(kua)(kua)學(xue)科(ke)聯(lian)合(he)(he)攻關，培育電(dian)(dian)氫(qing)(qing)(qing)耦合(he)(he)聯(lian)合(he)(he)科(ke)研創新團隊，完善(shan)(shan)電(dian)(dian)氫(qing)(qing)(qing)耦合(he)(he)標準體系(xi)，加(jia)強電(dian)(dian)氫(qing)(qing)(qing)耦合(he)(he)全產業鏈技(ji)術成熟度分(fen)析(xi)，打造(zao)典型精品(pin)示范工程，完善(shan)(shan)可再生能(neng)(neng)源制(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)市場(chang)化機制(zhi)(zhi)，健全氫(qing)(qing)(qing)儲能(neng)(neng)參與(yu)電(dian)(dian)力(li)輔(fu)助服務(wu)的(de)(de)價格機制(zhi)(zhi)，探索(suo)氫(qing)(qing)(qing)儲能(neng)(neng)直接參與(yu)電(dian)(dian)力(li)市場(chang)交(jiao)易。

在技術方(fang)面，前述某(mou)環境與能(neng)源研究(jiu)院人士(shi)建(jian)議，提高(gao)電解水制(zhi)氫(qing)裝備對可再生(sheng)能(neng)源時段波(bo)動性的(de)響應(ying)能(neng)力，降低制(zhi)氫(qing)裝備成本，提高(gao)制(zhi)氫(qing)轉換效率。

“但(dan)從國際上(shang)看，目前我國在質子交(jiao)換膜制氫、燃料(liao)電(dian)池(chi)關鍵(jian)材(cai)料(liao)和核(he)心零部件以(yi)及氫能的多元利用方(fang)面(mian)仍處于起步和全面(mian)追趕的階(jie)段(duan)。”院振剛說。