近日來,俄烏沖突的不斷升級已經(jīng)成為了目前世界各國密切關(guān)注焦點。地緣政治擾動天然氣供給,天然氣價格帶動電力價格大幅上漲,能源危機對經(jīng)濟和人民生活造成了巨大的影響。
俄烏沖突對我國能源變革發(fā)展的啟示
究其原因當(dāng)然與其能源供給結(jié)構(gòu)不合理有直接關(guān)系,但能源轉(zhuǎn)型過于激進與國情不符同樣是導(dǎo)致其深陷“能源危機”泥潭的主要原因之一。眾所周知,歐洲發(fā)展光伏、風(fēng)能等新能源是世界上最早、最快的。但間歇性新能源裝機容量過快攀升,當(dāng)全球能源供給失衡與極端天氣變化相疊加,最終導(dǎo)致了整個能源系統(tǒng)的崩潰。
我國目前也正處于能源革命的關(guān)鍵時期,雖然我國近年來能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,核能和可再生能源發(fā)展處于世界前列,已經(jīng)具備了能源快速轉(zhuǎn)型發(fā)展的基礎(chǔ),但發(fā)展不平衡問題仍然突出。在此次歐洲能源危機中,我們需要不斷汲取經(jīng)驗教訓(xùn),在能源低碳轉(zhuǎn)型進入窗口期的關(guān)鍵時刻,確保能源安全保障和系統(tǒng)調(diào)整協(xié)同發(fā)展。
2022年1月,國家發(fā)改委、國家能源局在《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》中提出加大“新能源+儲能”支持力度。在新能源裝機占比高、系統(tǒng)調(diào)峰運行壓力大的地區(qū),積極引導(dǎo)新能源電站以市場化方式配置新型儲能。這代表著我國對于儲能技術(shù)的重視,也為氫儲能等新興技術(shù)的實踐指明了方向。
儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間廣闊
近年來,全球儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計,截至2020年底,全球已經(jīng)投運的儲能項目累計裝機規(guī)模已經(jīng)接近200GW,同比增長近3.4%。根據(jù)全球能源合作組織測算,到2025年,中國發(fā)電結(jié)構(gòu)中,煤炭占比將由2018年的66.4%下降至48.8%。風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電占比將升至20%。根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù),截至2021年,國內(nèi)非化石能源發(fā)電量2.9萬億千瓦時,占全口徑總發(fā)電量的比重為34.6%。到2025年,我國非化石能源發(fā)電量比重將達到39%左右,電能占終端用能比重達到30%左右。這意味著,非化石能源發(fā)電未來四年比重還需提高5.4個百分點。
可再生能源發(fā)電高比例并網(wǎng),其波動性和間歇性等問題將日益凸顯。為了實現(xiàn)新能源發(fā)電與負荷實時平衡,需要通過儲能技術(shù)來確保其發(fā)電保持相對穩(wěn)定。。
氫儲能的原理與優(yōu)勢
(1)氫儲能的原理
氫儲能的核心是利用電-氫-電互變性。氫儲能的基本原理就是將水電解得到氫氣和氧氣。在可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中,電力間歇產(chǎn)生和傳輸被限的現(xiàn)象常有發(fā)生,利用富余的、非高峰的或低質(zhì)量的電力大規(guī)模制氫,將電能轉(zhuǎn)化為氫能儲存起來;在電力輸出不足時利用氫氣通過燃料電池或其它方式轉(zhuǎn)換為電能輸送上網(wǎng)。氫儲能作為一種化學(xué)儲能方式,且可同時適用于極短或極長時間供電的能量儲備方式,被認為是極具潛力的新型大規(guī)模儲能技術(shù)。
(2)氫儲能的優(yōu)勢
氫儲能具有高效、清潔、可持續(xù)的特點,同時作為一種無碳能源存儲技術(shù),是化學(xué)儲能的延伸。與其他儲能機制相對,氫儲能能量密度高、運行維護成本低、存儲時間長、無污染、與環(huán)境兼容性好。氫儲能的功率、能量可獨立優(yōu)化,儲電和發(fā)電過程無須分時操作,是一種理想的綠色儲能技術(shù)。氫儲能相比鋰電池、鈉電池等化學(xué)電池儲能方式具有容量增減適應(yīng)性強、大容量、儲能成本低等優(yōu)勢,尤其適用于大規(guī)模儲能中。
總結(jié)
氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源,正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一。氫儲能產(chǎn)業(yè)建設(shè)應(yīng)注重發(fā)揮氫能調(diào)節(jié)周期長、儲能容量大的優(yōu)勢,開展氫儲能在可再生能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰等應(yīng)用場景的示范,探索培育“風(fēng)光發(fā)電+氫儲能”一體化應(yīng)用新模式。
發(fā)展氫儲能并不意味著放棄對其他儲能技術(shù),而應(yīng)當(dāng)充分考慮其技術(shù)特點和適用場景,逐步形成抽水蓄能、電化學(xué)儲能、氫儲能等多種儲能技術(shù)相互融合的電力系統(tǒng)儲能體系。同時積極地探索氫能跨能源網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化潛力,促進電能、熱能、燃料等異質(zhì)能源之間的互聯(lián)互通。
原標題:氫儲能發(fā)展前景初探