2023年3月25日，国家重点研发项目固态氢能发电并网率先在广州和昆明同时实现，这是我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统。

(资料图)

作为可再生二次能源，氢能具有清洁低碳且可存储的特征，在消纳可再生能源、电网调峰等应用场景潜力巨大。有分析认为，氢能在未来能源系统中的比重将显著增加。

加快绿色低碳发展，让我国能源产业正在经历一轮新的变革。近日，在中国能源研究会与自然资源保护协会（NRDC）合办的“新型电力系统沙龙”研讨会上，中国能源研究会能源政策研究室主任林卫斌告诉新京报记者，“碳达峰之后，随着碳约束的加强，氢能在新型电力系统中将有很大的发挥空间。”

目前各地方政府累计发布70余项涉氢政策

去年3月，国家发改委和能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划》明确了氢能产业的“三大定位”，即未来国家能源体系的重要组成部分、用能终端实现绿色低碳转型的重要载体、战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。

《氢能产业发展中长期规划》发布三个月后，河北唐山就出台了氢能产业发展的实施方案，其中提出力争到2025年，建成加氢站30座，氢燃料电池汽车运营数量力争达到2500辆，氢能产业营业收入达到200亿元。

各地积极响应能源体系改革号召，开始探讨“双碳”目标下氢能产业高质量发展思路。2023年4月1日，我国第七个国家级新区“泾河新城”与多家企业集中签订合作协议，项目涵盖了氢能应用技术研发、氢能产业高端装备智能制造、氢燃料电池生产、加氢站建设等氢能领域，总投资达18.69亿元。

毫无疑问，作为我国加快能源转型升级、培育经济新增长点的重要战略选择，氢能“炙手可热”。

一个星期前，首届京津冀氢能盛会在北京举办，科学技术部高新技术司能源与交通处处长问斌称，“经过多年发展，我国在氢能技术与产业发展方面积累了良好的发展基础。”

据他介绍，在示范应用方面，我国开展了氢能典型场景示范应用，初步打通了氢能的“制-储-输-用”全产业链。在产业规划方面，截至目前，各地方政府累计发布了70余项涉氢的政策，构建了涵盖科技创新、应用示范、基础设施、产业布局等各个环节的政策体系。

实际上，氢能作为新兴的能源形态，目前在传统电力系统中占比还比较小。在林卫斌看来，为实现“双碳”目标，电力结构将从以化石能源为主转向新能源占比逐渐提高，最终新能源将占据主体地位。在这个过程中，电力系统的整体形态、组织方式、交易方式都在发生系统性变革，关键产业的技术路径选择十分重要。

“目前资本市场和地方都在关注并布局氢能，所以需要对氢能的发展前景、技术前景和应用场景进行深入探讨。”林卫斌说。

“氢氨路线”或为碳中和带来新机遇

除了氢外，还有氨。氨是天然的储氢介质，便于安全运输，解决了氢能安全存储和运输的难题。因此，有专家指出，“氢氨路线”成为目前推动氢能发展的热点之一。上海电机学院教授张华认为，“氢氨+新能源”是应对气候变化、实现碳中和的一个可行路径。

他告诉记者，为解决新型电力系统中可再生能源发电与用电负荷不匹配的问题，电网需要储能，特别是要有长时储能的技术解决方案。目前成熟的抽水蓄能和电化学技术，在充分发展的前提下，可以满足短时储能的需求，而对于长时间、季节性、大规模的储能需求，氢氨是一个可行的技术方向。

在未来能源系统中，氢氨的应用前景主要有两个方面：其一在交通领域，氢氨作为燃料为使用混合动力系统的交通工具提供电能；其二在电力领域，氢氨作为燃料和储能，为电网提供调峰、调频、惯量等服务。

从产业技术发展进步的角度来看，最大挑战来自于效率和经济性。

“目前在交通领域，氢氨与柴油的pk时机已经到来，氢氨与柴油相比具有成本竞争力；但在电力领域，氢氨应用尚处于示范探索阶段，成本竞争力不足，因此与煤的pk时机尚未成熟。”张华说。

参考光伏的发展路径，在政策推动下，得到资本市场的青睐，实现规模化后，光伏成本大幅下降。张华认为，氢氨经济的发展路径也可以具有类似特点。

他也提到，能源技术在未来10年到30年突破性的进步，或将为新型电力系统提供更多选择。

氢能需要更长时间的成熟过程

我国新型电力系统的愿景明确，但技术路径存在多种可能性，没有明晰的发展路径。其中，新型电力系统也正面临着生产力和生产关系等多方面变化。

国网能源研究院副总工程师兼企业战略研究所所长马莉介绍，在生产力方面，电源结构、调节电源、电网形态都在发生变化。例如，在调节电源上，系统调节资源从目前的常规电源调节，拓宽到需求侧的灵活性调节资源，以应对极端气候变化带来的长周期灵活性挑战。

而在生产关系方面，市场主体、运行方式和价值导向也发生着变化。电动汽车、分布式、负荷聚合等主体正在进入市场；运行方式从计划走向市场，用合理的价格信号激发市场主体活力；电力系统的价值导向从传统的更多考虑安全、经济，转向兼顾外部环境的碳约束等。

“在我国新型电力系统建设过程中，能否跨越天然气直接转向氢氨作为过渡能源，目前看来从技术和经济方面都有待发展，需要重点关注。”华北电力大学教授董军说。

以煤电转型为例，董军认为，对于煤电转型问题，不能单独考虑煤电，需要放在电力系统中，综合考虑煤电与新能源、水电、核电、储能和需求侧资源，通过系统运行模拟分析不同电源的定位，提出煤电的转型路径。

此外，她也指出，我国不同省份情况差异很大，要考虑不同省份的特点，并考虑和其他省份或区域的送受电关系，研究煤电转型路径。

一位抽水蓄能的研究者告诉记者，结合未来发展方向，氢能可能需要更长时间的成熟过程，氢能侧重于长周期调节，且固定投资低、可变成本高，与抽蓄具有很好的互补特性。

编辑 樊一婧

校对 王心

标签：