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氫能，現(xiàn)代能源體系新密碼

來(lái)源：國(guó)家能源局 | 作者：國(guó)家能源局 | 2022年5月17日（） | 打印內(nèi)容

在電力領(lǐng)域

，因可再生能源具有不穩(wěn)定性

，通過電—?dú)洹姷霓D(zhuǎn)化方式，氫能可成為一種新型的儲(chǔ)能形式

。在用電低谷期

，利用富余的可再生能源電力電解水制取氫氣，并以高壓氣態(tài)

、低溫液態(tài)

、有機(jī)液態(tài)或固態(tài)材料等形式儲(chǔ)存下來(lái)；在用電高峰期

，再將儲(chǔ)存的氫通過燃料電池或氫氣透平裝置進(jìn)行發(fā)電

，并入公共電網(wǎng)。而氫儲(chǔ)能的存儲(chǔ)規(guī)模更大

，可達(dá)百萬(wàn)千瓦級(jí)

，存儲(chǔ)時(shí)間更長(zhǎng)，可根據(jù)太陽(yáng)能

、風(fēng)能

、水資源等產(chǎn)出差異實(shí)現(xiàn)季節(jié)性存儲(chǔ)。2019年8月

，我國(guó)首個(gè)兆瓦級(jí)氫儲(chǔ)能項(xiàng)目在安徽六安落地

，并于2022年成功實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。

同時(shí)

，電氫耦合

，也將在我國(guó)構(gòu)建現(xiàn)代能源體系中發(fā)揮重要作用。

從清潔低碳角度看

，大規(guī)模電氣化是我國(guó)多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)降碳的有力抓手

，例如交通領(lǐng)域的電動(dòng)汽車替代燃油汽車，建筑領(lǐng)域的電采暖取代傳統(tǒng)鍋爐采暖等

。然而

，仍有部分行業(yè)是難以通過直接電氣化實(shí)現(xiàn)降碳的，最為困難的行業(yè)包括鋼鐵

、化工

、公路運(yùn)輸、航運(yùn)和航空等

。氫能具有能源燃料和工業(yè)原料雙重屬性

，可以在上述難以深度脫碳的領(lǐng)域發(fā)揮重要作用

。

從安全高效角度看，首先

，氫能可以促進(jìn)更高份額的可再生能源發(fā)展

，有效減少我國(guó)對(duì)油氣的進(jìn)口依存度；其次

，氫能可以進(jìn)行化學(xué)儲(chǔ)能和運(yùn)輸

，實(shí)現(xiàn)能源的時(shí)空轉(zhuǎn)移，促進(jìn)我國(guó)能源供應(yīng)和消費(fèi)的區(qū)域平衡

；此外

，隨著可再生能源電力成本的降低，綠色電能和綠色氫能的經(jīng)濟(jì)性將得到提升

，被大眾廣泛接納和使用

；氫能與電能作為能源樞紐，更容易耦合熱能

、冷能

、燃料等多種能源，共同建立互聯(lián)互通的現(xiàn)代能源網(wǎng)絡(luò)

，形成極具韌性的能源供應(yīng)體系

，提高能源供應(yīng)體系的效率、經(jīng)濟(jì)性和安全性

。

我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展依然面臨挑戰(zhàn)

低成本低排放綠氫制取是氫能產(chǎn)業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)之一

。在不新增碳排放的前提下，解決氫的來(lái)源問題是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提

�

；茉粗茪浜凸I(yè)副產(chǎn)制氫工藝成熟、成本較低

，短期仍將是主要?dú)湓�

。但化石能源�?chǔ)量有限，且制氫過程仍存在碳排放問題

；工業(yè)副產(chǎn)制氫產(chǎn)量有限且供應(yīng)輻射路程短

。

長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，電解水制氫易與可再生能源結(jié)合

，規(guī)模潛力更大，更加清潔可持續(xù)

，是最有潛力的綠氫供應(yīng)方式

。目前我國(guó)堿性電解技術(shù)已與國(guó)際水平相接近，是目前商用電解領(lǐng)域的主流技術(shù)

，但未來(lái)降本空間有限

。質(zhì)子交換膜電解水制氫目前成本較高

，關(guān)鍵裝置的國(guó)產(chǎn)化程度正在逐年提升。固體氧化物電解在國(guó)際接近商業(yè)化

，但國(guó)內(nèi)仍處于追趕階段

。

我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)體系尚不完備，距離大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用還有差距

。我國(guó)已建成加氫站200余座

，且以35MPa氣態(tài)加氫站為主，儲(chǔ)氫量更大的70MPa高壓氣態(tài)加氫站占比小

。液氫加氫站

、制氫加氫一體站的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)不足。現(xiàn)階段氫的運(yùn)輸主要以高壓氣態(tài)長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸為主

，管道運(yùn)輸仍為短板弱項(xiàng)

。目前共有氫氣管道里程約400公里，在用管道僅100公里左右

。管道運(yùn)輸還面臨管材易發(fā)生氫脆現(xiàn)象造成氫氣逃逸

，未來(lái)仍需進(jìn)一步提升管道材料的化學(xué)性能和力學(xué)性能。液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)和金屬氫化物儲(chǔ)氫技術(shù)等取得了較大進(jìn)步

，但儲(chǔ)氫密度

、安全性和成本之間的平衡關(guān)系尚未解決，離大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用還有一定差距

。

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