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氫能發展在能源清潔低碳轉型中的作用

2020-2-21 16:40 來源: 中國電力企業管理 |作者: 馬璐瑤

氫能在能源轉型中的主要作用


  氫能使得 “萬物鏈接”,促進能源互聯互補,實現跨能源網絡協調優化。作為高能量密度無污染排放的二次能源,氫能具有遠距離輸送、大規模存儲和“氫-電”互換的特性,是有效耦合傳統化石能源和可再生能源系統,構建現代能源體系的重要能源。

  促進清潔能源消納。在源端通過可再生能源制氫,可實現清潔電力到清潔氣體的大規模儲存,是解決可再生能源消納、平抑波動性和間歇性的重要手段。近年來,以德國為首的西歐國家正嘗試探索風電、太陽能電解制氫,然后利用氫氣制甲烷并用天然氣管道輸送的發展模式,即“電轉氣”模式。

  保障能源安全、靈活供應?;跉涞膬δ芟到y可作為靈活電源,在用電低谷時制氫存儲電能,在用電高峰時通過燃料電池釋放電能,實現電網“削峰填谷”。同時,氫儲能系統可為電網提供調頻、調壓等輔助服務。當地企業結合地方新能源消納形勢,計劃在六安建設1兆瓦氫儲能系統示范工程,采用清潔能源電解水制氫,通過氫燃料電池發電,實現與電網的友好互動。

  提高能源終端利用效率。依托氫燃料電池技術,建立分布式能源網絡,做到區域或城市電力、熱能和冷能的聯合供應。以日本為例,東京天然氣公司和松下公司聯合研發的家庭分布式能源系統已經在日本成功推廣。該系統燃料電池利用天然氣提取氫氣作為燃料,發電和用電地點相同,且發電產生的熱量也被用來供熱。整個系統的能源利用效率高達95%,而傳統天然氣發電加鍋爐效率僅有68.7%。

  促進交通清潔化轉型。加氫基礎設施是氫能利用和發展的中樞環節,是為燃料電池充裝燃料的專門場所。不同來源的氫氣壓縮機增壓后,儲存在高壓儲罐內,再通過氫氣加注機為氫燃料汽車加注氫氣。在商業運行模式下,乘用車氫氣加注時間一般控制在3-5分鐘。隨著燃料電池汽車商業化推廣,美國、德國、日本等國家能源企業加快燃料電池汽車加氫站的布局建設,提前搶占加氫服務市場。

本文刊載于《中國電力企業管理》2019年12期,作者馬璐瑤供職于國網安徽省電力有限公司培訓中心,尹晨旭供職于國網安徽省電力有限公司經濟技術研究院,吳琦供職于國網安徽省電力有限公司培訓中心,吳青供職于南京審計大學信息工程學院
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