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 氫能作為清潔的二次能源，被列入國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)后，快速與電網融合，在安徽、浙江等地孵化出諸多示范項目，電網兆瓦級氫能綜合利用、氫電耦合直流微網工程等項目的開工投運，探索出氫能在電網領域應用的路徑。本期以電網領域氫能綜合利用示范站為例，深刻挖掘“綠電+綠氫”綜合發(fā)展的示范意義。

時值盛夏，萬物競秀。7月以來，華東大地上一批氫能示范項目落地開花，結出相關技術及裝備新升級的累累碩果，成為踐行“雙碳”目標、助推能源轉型的生動注腳。

《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》中明確指出，氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，是用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體，要有序推進氫能在交通領域的示范應用，拓展在儲能、發(fā)電、工業(yè)等領域應用。

6月9日，國家發(fā)展改革委高技術司、國家能源局科技司組織召開推進氫能產業(yè)高質量發(fā)展系列座談會（第三場）——推進氫能在電力領域示范應用專題座談會，重點研究了氫電耦合、氫儲能和燃料電池綜合能源供應相關政策，以及標準規(guī)范制定、核心技術裝備創(chuàng)新等情況，并對推動氫能在電力領域的應用提出意見建議。

氫能與電力將碰撞出怎樣的火花？氫電耦合將會產生什么樣的應用場景？跨界猜想正在不斷變成現實。

電網布局氫儲能

氫能有一個顯著的優(yōu)點，即可以作為連接氣、電、熱等能源的橋梁，能在制、用等環(huán)節(jié)和電力系統(tǒng)產生更多耦合關系。因此，在能源轉型的背景下，在構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的進程中，氫能前景廣闊、大有可為。

“氫儲能在新型電力系統(tǒng)中的定位有別于電化學儲能，主要是長周期、跨季節(jié)、大規(guī)模和跨空間儲存的作用，作為電化學儲能的重要補充，氫能在新型電力系統(tǒng)‘源網荷’中具有豐富的應用場景，氫能與電力的耦合也能支撐高比例可再生能源發(fā)展。”某氫能企業(yè)技術負責人士告訴中能傳媒記者。

電網企業(yè)積極布局、跨界合作，國家電網公司早在2019年率先提出“氫儲能”構想。當年，在國網科技部組織下，國網安徽省電力有限公司牽頭承擔了國網重點研發(fā)計劃《兆瓦級制氫綜合利用關鍵技術研究與示范》項目。

安徽六安兆瓦級制氫綜合利用示范工程是國內首座兆瓦級氫儲能電站，利用1兆瓦質子交換膜電解制氫和余熱利用技術，實現電解制氫、儲氫、售氫、氫能發(fā)電、供熱等功能。7月6日，該示范站在六安投運，標志著我國首次實現兆瓦級制氫—儲氫—氫能發(fā)電的全鏈條技術貫通。

這項工程是國內首次對具有自主知識產權“制、儲、發(fā)”氫能技術的全面驗證和工程應用。在制氫環(huán)節(jié)，該站可將風能、太陽能等可再生能源發(fā)出的富余電能通過電解水轉化成綠氫；在儲氫環(huán)節(jié)，將綠氫加壓儲存在戶外布置的高壓儲氫罐中，單次可儲約2000標準立方米氫氣；在氫能發(fā)電環(huán)節(jié)，通過質子交換膜燃料電池技術將氫氣轉換成電能，經升壓后輸送到電網。據國網安徽電力介紹，整個過程用到的兆瓦級質子交換膜電解槽、兆瓦級質子交換膜氫燃料電池等設備均為國內首臺首套，相關技術指標達到國際先進。

構建綜合能源系統(tǒng)

7月8日，浙江臺州大陳島氫能綜合利用示范工程投運，這也是全國首個海島“綠氫”綜合能源示范工程。

位于東海的大陳島，目前有風力發(fā)電裝機34臺，總裝機容量約27兆伏安，平均每年可發(fā)電6000多萬千瓦時。“該工程利用海島豐富的風電，通過質子交換膜技術電解水制氫，構建了‘制氫—儲氫—燃料電池’熱電聯供系統(tǒng)。”國網浙江電科院氫電耦合技術專職李志浩表示，這有效促進了海島清潔能源消納與電網潮流優(yōu)化，實現大陳島清潔能源100%消納與全過程零碳供能。

該工程應用了制氫/發(fā)電一體化變換裝置等首臺套裝備，實現國內氫能綜合利用能量管理和安全控制技術突破，提高了新型電力系統(tǒng)對新能源的適應性與安全性，綜合能效超過72%，達到國際領先水平，是新型電力系統(tǒng)的一次有力探索和實踐。

不僅如此，該工程還有廣泛的應用場景——電解水制氫時產生的高純氧氣，可以用于大黃魚養(yǎng)殖；燃料電池發(fā)電時產生的熱量通過熱回收，還可以為島上民宿、酒店提供熱水。未來，島上的新能源旅游觀光車，也將用上氫能供電的充電樁。

同樣，在浙江寧波，氫電耦合也有“大動作”。于今年5月25日開工建設的寧波慈溪氫電耦合直流微網示范工程，是國家電網首個氫能國家重點研發(fā)計劃“可再生能源與氫能技術”重點專項項目的配套示范工程。

這個示范工程為解決新能源接入帶來的電網波動問題提供了一種全新的氫電耦合技術路徑。通過可再生能源制氫，將富余或難以消納的新能源電力轉化為氫能，產生的氫氣可以在用電高峰通過氫燃料電池發(fā)電實現電網削峰，也可以供給交通、工業(yè)等領域使用，實現了新能源的多途徑消納與不同領域的電能間接替代。

步履不停，實踐還在繼續(xù)?？梢灶A見的是，電網、石化、發(fā)電等能源企業(yè)將會跨界合作，探索共建、共享、共贏的商業(yè)模式，共同推進氫能產業(yè)高質量發(fā)展。

原標題：氫電耦合的跨界猜想