中國儲能網訊：“十四五”時期，國家政策持續(xù)推動氫能技術創(chuàng)新與產業(yè)發(fā)展，部署了制氫、氫儲能等關鍵技術研究、核心裝備研制和示范工程建設，“十五五”規(guī)劃建議進一步明確，前瞻布局未來產業(yè)，推動氫能成為新的經濟增長點。這一表述為氫能在未來能源轉型中的戰(zhàn)略定位明晰了方向，為構建新型能源體系提供了重要戰(zhàn)略指引。
新型電力系統(tǒng)將成為未來新型能源體系的主體，綠色電力將逐步成為能源消費的主要組成部分。場景分析表明，若2060年全社會用電量達到21萬億千瓦時，2025至2060年將新增約10萬億千瓦時的用電需求，將主要由綠電為主的非化石能源提供。
在綠電替代場景下，煤電發(fā)電量預計在2025至2030年期間達峰后逐步下降，2025至2055年期間，約80%的煤炭發(fā)電量將被風電、光伏、水電、核電等非化石能源替代，而超過50%的煤電裝機容量予以保留，主要用于電力系統(tǒng)靈活性調節(jié)，其運行小時數(shù)將大幅降低。碳排放初步測算表明，僅依靠綠電替代，能源電力系統(tǒng)碳排放仍難以滿足“雙碳”目標的要求，可在綠電替代基礎上引入綠氫替代（含非電利用和發(fā)電利用），并結合化石能源發(fā)電碳捕集利用與封存（CCUS）、生物質燃料摻燒等措施，構建非化石能源“電—氫—碳”耦合的深度脫碳路徑，推動能源系統(tǒng)實現(xiàn)近零排放。
在綠電替代附加綠氫替代為主的綜合減碳措施場景下，風光發(fā)電占比持續(xù)提升，預計2060年發(fā)電量占比將超過60%，裝機占比將超過75%，推動電力系統(tǒng)碳排放于2025至2030年間達峰后持續(xù)下降，2060年基本實現(xiàn)近零碳排放，助力能源系統(tǒng)實現(xiàn)碳中和目標。
高比例可再生能源接入對新型電力系統(tǒng)提出更高要求，系統(tǒng)需全面提升靈活性、韌性、穩(wěn)定性、可靠性和經濟性。算例仿真分析表明，通過配置新型儲能、抽水蓄能、電解制氫、綠氫發(fā)電等調節(jié)資源，與綠色改造的常規(guī)煤電、燃氣發(fā)電協(xié)同，可實現(xiàn)極高比例新能源電力系統(tǒng)正常運行的電力電量平衡；綠氫作為長期儲能發(fā)電介質，在極端天氣條件下與常規(guī)電源一起為電力系統(tǒng)安全保供提供韌性支持。
基于“電—氫—碳”耦合模式，源端可通過可再生能源及脫碳化石能源發(fā)電與電制“氫—氨—醇”耦合，構建綜合能源生產單元，在西部“沙戈荒”等大型新能源基地通過綠電與綠色燃料協(xié)同高效外送，有望應對新能源發(fā)電出力間歇性強、破解配置大容量煤電參與調節(jié)等難題；在終端消費側，形成包含多個與主電網協(xié)同互動、分布式“綜合能源產消單元”的組合結構。結合源端基地及終端消費綜合能源電力系統(tǒng)設想，未來有望構建綠電與綠色燃料“西能東輸”的能源電力傳輸格局。
“電—氫—碳”耦合的新型能源體系，是以風光核等非化石能源電力為主體，通過“電—氫—碳”耦合，以2060年前實現(xiàn)碳中和為目標的中遠期（2045—2060）能源體系。當前，應牢牢把握“十五五”關鍵窗口期，加快推進關鍵技術及核心裝備研發(fā)，推動重大示范工程建設，為2030年后能源體系的跨越式發(fā)展奠定堅實基礎。
（本報記者 盧奇秀/整理）
