氢能发展在能源清洁低碳转型中的作用

2020-2-21 16:40 来源: 中国电力企业管理 |作者: 马璐瑶

氢能在能源转型中的主要作用


  氢能使得 “万物链接”,促进能源互联互补,实现跨能源网络协调优化。作为高能量密度无污染排放的二次能源,氢能具有远距离输送、大规模存储和“氢-电”互换的特性,是有效耦合传统化石能源和可再生能源系统,构建现代能源体系的重要能源。

  促进清洁能源消纳。在源端通过可再生能源制氢,可实现清洁电力到清洁气体的大规模储存,是解决可再生能源消纳、平抑波动性和间歇性的重要手段。近年来,以德国为首的西欧国家正尝试探索风电、太阳能电解制氢,然后利用氢气制甲烷并用天然气管道输送的发展模式,即“电转气”模式。

  保障能源安全、灵活供应。基于氢的储能系统可作为灵活电源,在用电低谷时制氢存储电能,在用电高峰时通过燃料电池释放电能,实现电网“削峰填谷”。同时,氢储能系统可为电网提供调频、调压等辅助服务。当地企业结合地方新能源消纳形势,计划在六安建设1兆瓦氢储能系统示范工程,采用清洁能源电解水制氢,通过氢燃料电池发电,实现与电网的友好互动。

  提高能源终端利用效率。依托氢燃料电池技术,建立分布式能源网络,做到区域或城市电力、热能和冷能的联合供应。以日本为例,东京天然气公司和松下公司联合研发的家庭分布式能源系统已经在日本成功推广。该系统燃料电池利用天然气提取氢气作为燃料,发电和用电地点相同,且发电产生的热量也被用来供热。整个系统的能源利用效率高达95%,而传统天然气发电加锅炉效率仅有68.7%。

  促进交通清洁化转型。加氢基础设施是氢能利用和发展的中枢环节,是为燃料电池充装燃料的专门场所。不同来源的氢气压缩机增压后,储存在高压储罐内,再通过氢气加注机为氢燃料汽车加注氢气。在商业运行模式下,乘用车氢气加注时间一般控制在3-5分钟。随着燃料电池汽车商业化推广,美国、德国、日本等国家能源企业加快燃料电池汽车加氢站的布局建设,提前抢占加氢服务市场

本文刊载于《中国电力企业管理》2019年12期,作者马璐瑶供职于国网安徽省电力有限公司培训中心,尹晨旭供职于国网安徽省电力有限公司经济技术研究院,吴琦供职于国网安徽省电力有限公司培训中心,吴青供职于南京审计大学信息工程学院
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