氫能作為清潔的二次能源，被列入國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)后，快速與電網(wǎng)融合，在安徽、浙江等地孵化出諸多示范項(xiàng)目，電網(wǎng)兆瓦級(jí)氫能綜合利用、氫電耦合直流微網(wǎng)工程等項(xiàng)目的開工投運(yùn)，探索出氫能在電網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用的路徑。本期以電網(wǎng)領(lǐng)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(shí)值盛夏，萬(wàn)物競(jìng)秀。7月以來(lái)，華東大地上一批氫能示范項(xiàng)目落地開花，結(jié)出相關(guān)技術(shù)及裝備新升級(jí)的累累碩果，成為踐行“雙碳”目標(biāo)、助推能源轉(zhuǎn)型的生動(dòng)注腳。

《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》中明確指出，氫能是未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分，是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，要有序推進(jìn)氫能在交通領(lǐng)域的示范應(yīng)用，拓展在儲(chǔ)能、發(fā)電、工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用。

6月9日，國(guó)家發(fā)展改革委高技術(shù)司、國(guó)家能源局科技司組織召開推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展系列座談會(huì)（第三場(chǎng)）——推進(jìn)氫能在電力領(lǐng)域示范應(yīng)用專題座談會(huì)，重點(diǎn)研究了氫電耦合、氫儲(chǔ)能和燃料電池綜合能源供應(yīng)相關(guān)政策，以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定、核心技術(shù)裝備創(chuàng)新等情況，并對(duì)推動(dòng)氫能在電力領(lǐng)域的應(yīng)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(huì)產(chǎn)生什么樣的應(yīng)用場(chǎng)景？跨界猜想正在不斷變成現(xiàn)實(shí)。

電網(wǎng)布局氫儲(chǔ)能

氫能有一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)，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(chǎn)生更多耦合關(guān)系。因此，在能源轉(zhuǎn)型的背景下，在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的進(jìn)程中，氫能前景廣闊、大有可為。

“氫儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)中的定位有別于電化學(xué)儲(chǔ)能，主要是長(zhǎng)周期、跨季節(jié)、大規(guī)模和跨空間儲(chǔ)存的作用，作為電化學(xué)儲(chǔ)能的重要補(bǔ)充，氫能在新型電力系統(tǒng)‘源網(wǎng)荷’中具有豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，氫能與電力的耦合也能支撐高比例可再生能源發(fā)展?！蹦硽淠芷髽I(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人士告訴中能傳媒記者。

電網(wǎng)企業(yè)積極布局、跨界合作，國(guó)家電網(wǎng)公司早在2019年率先提出“氫儲(chǔ)能”構(gòu)想。當(dāng)年，在國(guó)網(wǎng)科技部組織下，國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司牽頭承擔(dān)了國(guó)網(wǎng)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃《兆瓦級(jí)制氫綜合利用關(guān)鍵技術(shù)研究與示范》項(xiàng)目。

安徽六安兆瓦級(jí)制氫綜合利用示范工程是國(guó)內(nèi)首座兆瓦級(jí)氫儲(chǔ)能電站，利用1兆瓦質(zhì)子交換膜電解制氫和余熱利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電解制氫、儲(chǔ)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(yùn)，標(biāo)志著我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)兆瓦級(jí)制氫—儲(chǔ)氫—?dú)淠馨l(fā)電的全鏈條技術(shù)貫通。

這項(xiàng)工程是國(guó)內(nèi)首次對(duì)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)“制、儲(chǔ)、發(fā)”氫能技術(shù)的全面驗(yàn)證和工程應(yīng)用。在制氫環(huán)節(jié)，該站可將風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)出的富余電能通過(guò)電解水轉(zhuǎn)化成綠氫；在儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)，將綠氫加壓儲(chǔ)存在戶外布置的高壓儲(chǔ)氫罐中，單次可儲(chǔ)約2000標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣；在氫能發(fā)電環(huán)節(jié)，通過(guò)質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)將氫氣轉(zhuǎn)換成電能，經(jīng)升壓后輸送到電網(wǎng)。據(jù)國(guó)網(wǎng)安徽電力介紹，整個(gè)過(guò)程用到的兆瓦級(jí)質(zhì)子交換膜電解槽、兆瓦級(jí)質(zhì)子交換膜氫燃料電池等設(shè)備均為國(guó)內(nèi)首臺(tái)首套，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)。

構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)

7月8日，浙江臺(tái)州大陳島氫能綜合利用示范工程投運(yùn)，這也是全國(guó)首個(gè)海島“綠氫”綜合能源示范工程。

位于東海的大陳島，目前有風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)34臺(tái)，總裝機(jī)容量約27兆伏安，平均每年可發(fā)電6000多萬(wàn)千瓦時(shí)?！霸摴こ汤煤u豐富的風(fēng)電，通過(guò)質(zhì)子交換膜技術(shù)電解水制氫，構(gòu)建了‘制氫—儲(chǔ)氫—燃料電池’熱電聯(lián)供系統(tǒng)?！眹?guó)網(wǎng)浙江電科院氫電耦合技術(shù)專職李志浩表示，這有效促進(jìn)了海島清潔能源消納與電網(wǎng)潮流優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)大陳島清潔能源100%消納與全過(guò)程零碳供能。

該工程應(yīng)用了制氫/發(fā)電一體化變換裝置等首臺(tái)套裝備，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)氫能綜合利用能量管理和安全控制技術(shù)突破，提高了新型電力系統(tǒng)對(duì)新能源的適應(yīng)性與安全性，綜合能效超過(guò)72%，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，是新型電力系統(tǒng)的一次有力探索和實(shí)踐。

不僅如此，該工程還有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景——電解水制氫時(shí)產(chǎn)生的高純氧氣，可以用于大黃魚養(yǎng)殖；燃料電池發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的熱量通過(guò)熱回收，還可以為島上民宿、酒店提供熱水。未來(lái)，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(dòng)作”。于今年5月25日開工建設(shè)的寧波慈溪?dú)潆婑詈现绷魑⒕W(wǎng)示范工程，是國(guó)家電網(wǎng)首個(gè)氫能國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“可再生能源與氫能技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目的配套示范工程。

這個(gè)示范工程為解決新能源接入帶來(lái)的電網(wǎng)波動(dòng)問(wèn)題提供了一種全新的氫電耦合技術(shù)路徑。通過(guò)可再生能源制氫，將富余或難以消納的新能源電力轉(zhuǎn)化為氫能，產(chǎn)生的氫氣可以在用電高峰通過(guò)氫燃料電池發(fā)電實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)削峰，也可以供給交通、工業(yè)等領(lǐng)域使用，實(shí)現(xiàn)了新能源的多途徑消納與不同領(lǐng)域的電能間接替代。

步履不停，實(shí)踐還在繼續(xù)。可以預(yù)見的是，電網(wǎng)、石化、發(fā)電等能源企業(yè)將會(huì)跨界合作，探索共建、共享、共贏的商業(yè)模式，共同推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。