氫氨路線為碳中和帶來新機遇

　　3月31日中國能源研究會與自然資源保護協(xié)會(NRDC)合辦的“新型電力系統(tǒng)沙龍”在京舉辦。本期沙龍聚焦氫能發(fā)展帶來的機遇和面臨的挑戰(zhàn)。與會專家表示，“氫氨+新能源”是應(yīng)對氣候變化、實現(xiàn)碳中和的一個可行路徑。

　　作為可再生二次能源，氫能具有清潔低碳且可存儲的特征，在消納可再生能源、電網(wǎng)調(diào)峰等應(yīng)用場景潛力巨大，因此在建設(shè)新能源占比逐步提高的新型電力系統(tǒng)過程中受到越來越多的關(guān)注。2022年3月，國家發(fā)改委和能源局聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃》明確了氫能產(chǎn)業(yè)的“三大定位”，即未來國家能源體系的重要組成部分、用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。氫能將成為我國加快能源轉(zhuǎn)型升級、培育經(jīng)濟新增長點的重要戰(zhàn)略選擇。鑒于氨是天然的儲氫介質(zhì)，便于安全運輸，解決了氫能安全存儲和運輸?shù)碾y題，氫氨路線因此成為目前推動氫能發(fā)展的熱點之一。

　　中國能源研究會能源政策研究室主任林衛(wèi)斌強調(diào)，為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，電力結(jié)構(gòu)將從以化石能源為主轉(zhuǎn)向新能源占比逐漸提高，最終新能源將占據(jù)主體地位。在這個過程中，電力系統(tǒng)的整體形態(tài)、組織方式、交易方式都在發(fā)生系統(tǒng)性的變革，關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)的技術(shù)路徑選擇十分重要。氫能作為新興的能源形態(tài)，盡管目前在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中占比非常小，但有研究認為，氫能在未來能源系統(tǒng)中的比重將顯著增加。碳達峰之后，隨著碳約束的加強，氫能在新型電力系統(tǒng)中將有很大的發(fā)揮空間。目前資本市場和地方都在關(guān)注并布局氫能，需要對氫能的發(fā)展前景、技術(shù)前景和應(yīng)用場景進行深入探討。

　　上海電機學(xué)院教授張華認為，為解決新型電力系統(tǒng)中可再生能源發(fā)電與用電負荷不匹配的問題，電網(wǎng)需要儲能，特別是要有長時儲能的技術(shù)解決方案。目前成熟的抽水蓄能和電化學(xué)技術(shù)，在充分發(fā)展的前提下，可以滿足短時儲能的需求，而對于長時間，季節(jié)性，大規(guī)模的儲能需求，氫氨是一個可行的技術(shù)方向。從產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展進步的角度，最大挑戰(zhàn)來自于效率和經(jīng)濟性兩方面。在未來能源系統(tǒng)中，氫氨的應(yīng)用前景主要有兩個方面：其一在交通領(lǐng)域，氫氨作為燃料為使用混合動力系統(tǒng)的交通工具提供電能;其二在電力領(lǐng)域，氫氨作為燃料和儲能，為電網(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、慣量等服務(wù)。目前在交通領(lǐng)域，氫氨與柴油的pk時機已經(jīng)到來，氫氨與柴油相比具有成本競爭力;但在電力領(lǐng)域，氫氨應(yīng)用尚處于示范探索階段，成本競爭力不足，因此與煤的pk時機尚未成熟。

　　國網(wǎng)能源研究院副總工程師兼企業(yè)戰(zhàn)略研究所所長馬莉認為，新型電力系統(tǒng)的愿景明確，但技術(shù)路徑存在多種可能、尚不清晰，需要多路徑進去探索。各國都在大力發(fā)展和布局氫能，我國需要基于資源稟賦，多方探討氫能發(fā)展多樣化的商業(yè)模式和多層次的應(yīng)用場景。

　　華北電力大學(xué)教授董軍介紹了天然氣發(fā)電在我國發(fā)展面臨的問題，認為可以為氫能燃氣輪機發(fā)展提供參考。在電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型過程中，目前國際上認為天然氣是過渡能源。但天然氣發(fā)電由于氣價較高和重型燃機技術(shù)瓶頸等問題，在我國沒有得到較快發(fā)展，難以有效發(fā)揮靈活調(diào)節(jié)電源的作用。在我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)過程中，能否跨越天然氣直接轉(zhuǎn)向氫氨作為過渡能源，目前看來從技術(shù)和經(jīng)濟方面都有待發(fā)展，是需要重點關(guān)注的。

　　董軍也對新型電力系統(tǒng)建設(shè)提出了幾點建議。首先，對于煤電轉(zhuǎn)型問題，不能單獨考慮煤電，需要放在電力系統(tǒng)中，綜合考慮煤電與新能源、水電、核電、儲能和需求側(cè)資源，通過系統(tǒng)運行模擬分析不同電源的定位，提出煤電的轉(zhuǎn)型路徑。其次，我國不同省份情況差異很大，要考慮不同省份的特點，并考慮和其他省份或區(qū)域的送受電關(guān)系，研究煤電轉(zhuǎn)型路徑。最后，煤電轉(zhuǎn)型要在電力市場環(huán)境中研究，通過市場機制激勵不同主體在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮作用。

　　水電水利規(guī)劃設(shè)計總院綜合能源部主任工程師李少彥認為，氫氨燃機在燃氣輪機技術(shù)進步及其國產(chǎn)化后，有很大的降本空間。氫氨燃機經(jīng)多次轉(zhuǎn)化，與燃煤機組的比較優(yōu)勢不在于電量成本，而是有效的電力成本，即以較低的初始投資、較少(但較貴)地燃料成本、較低的利用小時數(shù)，發(fā)揮很好的支撐調(diào)節(jié)作用。但由于新能源置信容量低，1億千瓦裝機只有1000萬千瓦的容量價值，相比較于快速增長的電力負荷缺口，新能源對解決電力安全保供問題作用很有限。因此現(xiàn)階段需要從全系統(tǒng)角度統(tǒng)籌各類電源資源支撐、調(diào)節(jié)作用和新能源消納運行情況。各類儲能和燃氣輪機都是有效的支撐調(diào)節(jié)資源，在技術(shù)比選時要全面考量它們在風(fēng)電、光伏高滲透率情景下的調(diào)節(jié)價值。(人民政協(xié)網(wǎng) 記者 王菡娟)