近日,浙江省首臺一體化氫電耦合實驗方艙在衢州正式投運。據(jù)了解,這座氫能和電能互相轉(zhuǎn)化、高效協(xié)同的實驗方艙的建立,旨在探索促進分布式新能源就地消納,為衢州市清潔能源應(yīng)用場景提供良好示范,也是國網(wǎng)衢州供電公司探索新型電力系統(tǒng)建設(shè)的有效實踐。氫電耦合是實現(xiàn)高比例新能源電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行一種重要方式。氫電耦合實驗方艙以新型電力系統(tǒng)領(lǐng)域氫儲能技術(shù)為切入點,開展源網(wǎng)荷儲分布式協(xié)調(diào)優(yōu)化研究,探索實現(xiàn)多種能源集中控制、管理以及調(diào)配,為氫儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用打下堅實基礎(chǔ),今后將在分布式保供電、電網(wǎng)削峰填谷、用戶側(cè)儲能等場景實現(xiàn)廣泛應(yīng)用。根據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)組織的估算,到2060年,我國電制氫的規(guī)模將達到6000萬噸,折合電能約為36000億千瓦時。目前,受電價影響,電解水制氫成本居高不下?,F(xiàn)有條件下電解水制氫成本將達到30元/kg,遠高于10-15元/kg的天然氣制氫或煤制氫。根據(jù)國家發(fā)改委的《中國 2050 年光伏發(fā)展展望( 2019) 》的預(yù)測,至 2035 年和 2050 年光伏發(fā)電成本相比當(dāng)前預(yù) 計約下降50%和70%,達到0.2元/kWh和0.13 元/kWh。隨著電價的降低,電解制氫成本也隨之降低,同時電力成本的占比也同步降低。電力成本每下降 0. 1 元 /kWh,氫氣成本平均下降0. 5 元/Nm3。業(yè)內(nèi)普遍認為,只有當(dāng)電解水制氫的綜合成本降低到約1 元/Nm3 的時候,電解水制氫在經(jīng)濟性上就具有一定競爭力。國家電網(wǎng)大力發(fā)展氫電耦合。氫電耦合將助力構(gòu)建以電為核心的能源互聯(lián)網(wǎng),氫燃料電池汽車是對傳統(tǒng)電動汽車的重要補充,電網(wǎng)公司可發(fā)展充電-加氫一體化綜合能源站,拓展業(yè)務(wù)范圍,促進電網(wǎng)與交通網(wǎng)的深度融合,構(gòu)建電氫融合的零碳交通網(wǎng)。以氫能綜合利用為基礎(chǔ),進一步開展電制甲烷、電制甲醇、電制氨,加強電網(wǎng)與氣網(wǎng)的緊密聯(lián)系,促進更多行業(yè)實現(xiàn)電能替代。近年來,國家電網(wǎng)在浙江多地開展氫電耦合示范應(yīng)用,力求更快實現(xiàn)能源深度融合。寧波慈溪氫電耦合直流微網(wǎng)示范工程、麗水縉云水氫生物質(zhì)近零碳示范工程、臺州大陳島國內(nèi)首個基于海島場景的氫能綜合利用示范工程等項目紛紛落地。這些多場景示范應(yīng)用項目都屬于基于目前構(gòu)筑的電力系統(tǒng),利用氫能實現(xiàn)高效分布式供能,打造“能源互聯(lián)網(wǎng)”,實現(xiàn)電力消納、用電平均。以氫能助力企業(yè)、鄉(xiāng)村、海島地區(qū)零碳實踐。
氫能可作為大容量儲能的載體,有效解決并網(wǎng)調(diào)峰問題。未來,氫電耦合將成為重要的儲能手段。將富余時期的電力儲存起來,在電力低谷時期再加以利用?!皹?gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”是我國“十四五”時期的重點發(fā)展方向,對于一個人口大國而言,如何保證千家萬戶使用到不短缺的綠色電力,是能源變革的重要一環(huán)。
氫電耦合需要把握地區(qū)資源稟賦及優(yōu)勢,現(xiàn)有條件下,高比例的電力需求給電網(wǎng)企業(yè)帶來一定挑戰(zhàn),借助氫電耦合實現(xiàn)新能源消納、能量轉(zhuǎn)換與存儲、穩(wěn)定控制,優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu),為“碳達峰碳中和”實現(xiàn)支撐作用。