近日,國家能源局發改委正式印發了《“十四五”新型儲能發展實施方案》,方案中多次提到氫能發展;推動氫(氨)儲能設計研究,拓展氫(氨)儲能、開展依托可再生能源制氫(氨)的氧(氨)儲能、利用廢棄礦坑儲能等試點示范。
氫儲能既能提高發電和輸電的效率、安全性和經濟性,也是實現可再生能源平滑波動、調峰調頻,滿足可再生能源大規模消納、接入的重要手段。基于此,今年,我國浙江、山東等共計25省政府工作報告中,將儲能發展納入2022年工作重點。
“氫能+”新業態 — 氫儲能
氫能的清潔、零碳等屬性,為綠色發展注入一股新鮮力量,隨著能源轉型的必然性,氫能應用也迎來了多元化的發展態勢。在光伏、風電等可再生能源裝機量不斷攀升下,其間歇性特征也逐漸暴露。此時就需要配置大規模和長期的儲能系統以匹配需求和供應,氫儲能系統則可以很好地完成這項工作。
氫儲能,實質上就是利用可再生能源發電制氫,然后存儲于儲氫罐中,最后再通過燃料電池發電用于交通、熱電聯供等場景。氫儲能一般可分為三個方向,即電-氫、電-氫-電、電-氫-其他能源,也就是說,電解水制氫是氫儲能產業鏈的源頭。
“創新”氫儲能項目逐步落地
氫儲能作為一種清潔、高效、可持續的“ 零碳”能源存儲技術,具有能量密度高、運行維護成本低、存儲時間長、無污染、與環境兼容性好等優點 。因此,氫儲能也將成為解決電網調峰和“棄風/棄光”等問題的重要手段。
從整個儲能系統來看,儲能密度、放電功率及儲存時間三大參數對于儲能能力起著關鍵性的作用。從下圖可以看出無論從哪個維度來看,氫儲能都具有較大的優勢,而且更加適用于大規模儲能中。
▲圖:各類型儲能技術效率圖
隨著政策支持以及氫能發展潛力的凸顯,眾多氫儲能及釋放項目也紛紛落地。例如,2021年7月,中國國際經濟技術交流中心負責投運的聯合國計劃開發署(UNDP)示范項目;以及山西首座氫儲能綜合能源互補項目、浙江平湖“氫光儲充”一體化新型智慧能源站、張掖市光儲氫熱產業化示范項目等也相繼展開。
新能源制綠氫,新型儲能勢頭強勁
在促進能源轉型進程中,綠氫作為二次能源將對深度脫碳起到關鍵作用。作為新型儲能形式的“光伏+儲能+氫能”等多種能源互補、清潔、高效利用將成為能源變革的重要形式。
“綠電+綠氫”是我國實現碳中和的有力武器,不僅在能源供給側和消費側完成“煤炭+石油+天然氣”向“綠電+綠氫”的轉換;還能借助“清潔能源基地+特高壓+氫能與儲能”,完成跨時空能源供應。
氫儲能作為新興儲能技術從研究到發展需要一定的過程,氫能利用光伏發電(綠電)制氫,配合大規模儲氫,既能解決可再生能源存在的間歇性、波動性等短板;又能極大地降低電解水制氫的成本,減少制氫過程中的碳排放,實現氫能“脫碳”。未來,尤其是在氫儲能相關技術突破下,風、光等可再生能源制氫的規模會大幅增加,也勢必將進一步推動我國的氫能源結構走向清潔化。