日前在上海召開的SNEC第八屆(2023)國際儲能技術和裝備及應用大會上,全球綠色能源理事會主席朱共山指出,在全球共同邁向“碳中和”、中國推出“雙碳”目標、加速構建以新能源為主體的新型電力系統的背景下,“風光儲氫”有著光明的發展前景。
隨著實現“雙碳”目標和保障能源安全日益成為能源行業轉型和發展的重要使命,持續加快風電、光伏發電等新能源發展,同時著力布局儲能、氫能,促進清潔能源在源端的消納和在終端的消費利用,正在成為行業發展的重要方向,未來能源體系將在一系列“拼圖”中日趨完善。
能源體系完善“拼圖”
面對“雙碳”目標和能源安全需求,構建新型電力系統是能源行業的重要使命。據全球能源互聯網發展合作組織氣變環境處處長楊方介紹,電力行業的排放占全社會排放的40%,構建新型電力系統,首先要解決自身的排放問題。在此基礎上,還要通過直接電能替代和間接電能替代,幫助其他行業脫碳,實現碳中和的目標。
與此同時,電力系統還要保障能源安全。楊方指出,未來,全社會電氣化率將達到70%,能源安全在很大程度上取決于電力安全,特別是在高比例可再生能源發展的條件下。此外,她還表示,新型電力系統的“新”蘊含著新技術、新產業(71.000,2.50,3.65%)、新布局、新業態,比如綠氫、智能電網、特高壓輸電、儲能等,將會對我國乃至全球的經濟發展帶來重大影響。
在中國電力科學研究院新能源中心太陽能(5.750,-0.02,-0.35%)檢測室技術主管李紅濤看來,要實現“雙碳”目標,大力發展以風電、光伏為主的新能源,是一個關鍵舉措。我國新能源(4.130,-0.02,-0.48%)經過十幾年的迅猛發展,已成為第二大電源。但我國新能源發展存在時間和空間分布的不匹配問題。
具體而言,我國風電和光伏的裝機大部分都集中在三北地區,即西北、華北和東北,但負荷中心主要是在華東和華南,并且新能源發電的隨機性和波動性較大,從而造成了新能源的消納等問題。李紅濤認為,通過電解水制氫,將能源暫時以氫氣或者氫化合物存儲起來,是解決新能源消納問題的途徑之一。
在能源轉型新趨勢下,通過新能源和儲能、氫能等多種能源的互補,完善能源體系的“拼圖”,正變得日益重要。“新能源產業是能源轉型的主力軍,將賦能千行百業走向綠色低碳之路。”朱共山表示,隨著新能源的技術持續提高、成本不斷降低,新能源的裝備和應用得到了快速發展,云網荷儲一體化、風光儲氫一體化,成為根本趨勢。不同的新能源形態之間你中有我,我中有你,交互發展,耦合成群。
儲能發展“百花齊放”
在未來的新型電力系統中,儲能將是重要組成部分。“實現碳達峰碳中和,構建新型電力系統是關鍵,而儲能是新型電力系統的壓艙石。”朱共山表示,當下,科技已經垂直貫穿于材料、制造與應用三大環節,儲能全產業鏈正在迭代升級,需要通過材料端革命帶動制造端革命,催生應用端多元化生態場景,讓行業實現高質量健康發展。
在朱共山看來,新型電力系統為新型儲能打開廣闊空間,儲能將重塑電力系統“多端互動、超級融合”的物理形態。他指出,2023年上半年,儲能產業呈現爆發之勢。行業正步入升級賽“拐點”,從強制配儲到容量租賃,獨立共享儲能或將成為行業新生態。預計到2025年,中國新型儲能裝機量將達到累計3000萬千瓦;到2030年,中國新型儲能產業規模將接近3萬億元。
據了解,儲能行業目前存在多種技術路線,從抽水蓄能到壓縮空氣、電化學、熔鹽儲熱等不同技術都有著不同的優勢。朱共山認為,當前,儲能技術路線百花齊放、競相發展,不同技術路線雖然各有側重,但均是圍繞長壽命、低成本、高安全的訴求展開科技競賽。他還強調,“光伏平價的下一站是儲能平價、光儲同壽、光氫平價,唯有專業方能生存。”
對于儲能的多樣化技術路線,天能控股集團副總裁、儲能事業部總裁王團維表示,不同的儲能技術對應著不同的應用場景。他指出,未來電力系統中,儲能在電源側、電網側和用戶側,都將發揮重要作用,可以助力靈活調度,保持電網的安全穩定。
王團維認為,儲能主要看兩個方面:一是時間問題,即存儲多長時間;二是看存儲量。目前,電化學領域主要有磷酸鐵鋰電池,在新型儲能中占比達90%以上,但傳統儲能和新型儲能加起來,抽水蓄能依然占到80%以上。未來,隨著“西氫東送”、氫電耦合的實現,儲能和能源的結構將發生巨大變化。
電氫協同將成“核心”
作為一種清潔低碳,并具有長時儲能優勢的二次能源,氫能在未來能源體系中的作用不言而喻。中國可再生能源學會副理事長蔣利軍指出,為應對氣候變化挑戰,發展氫能已經成為全球共識,目前氫能定位和作用日趨清晰,綠氫不僅僅是交通的部分替代燃料,也是構建低碳產業體系的基石。
蔣利軍表示,近幾年,在“雙碳”目標驅動下,我國氫能迎來了前所未有的發展新機遇。他指出,目前,我國已累計建成加氫站400余座,其中在營的有280座,位居世界首位;燃料電池汽車累計保有量已經超過了1.3萬多輛,位居世界第三。2022年,我國綠氫項目裝機容量達到了800多兆瓦,占全球的33%,目前全國公布的綠氫項目已經達到60多個,并將在2025年前后達產。
“未來的電力系統中,綠氫和綠電的轉化是非常有價值的,綠電制氫是重要的調節性負荷,而氫氨發電又是多尺度的調節性電源。”楊方表示,未來,綠電和綠氫將是終端能源使用的主要形式,而兩種能源開發同源、應用互補,可以相互轉化,這種相互轉化是具有跨領域協同價值的。
楊方認為,電氫協同是新型能源體系的核心組成部分,構成了實現碳中和的基本盤,對于新型電力系統而言,氫能將是提供靈活性電源的重要來源。她強調,在整個新型電力系統的規劃過程中,要把氫能發展擺在一個非常重要的位置,使其與電力系統整體協同發展。
基于氫能在未來能源系統中的重要地位,其發展前景被業內普遍看好。李紅濤預計,到2025年,各類氫的需求將達到約8500萬噸,2030年將達到近1億噸,同時,綠氫的供應能力將每年持續提升。他還表示,新能源度電成本的下降,成為綠氫發展的一個最關鍵因素,隨著可再生能源度電成本的下降,綠氫成本也將快速下降。預計2030年,綠氫成本將降至每公斤15元,其占比也將提升15%。