当前资讯!国网能源院孔维政：在受端布置电氢协同 发展制氢用氢设备才更有利可图

通过电转氢转其他能源的形式，氢能将成为连接电力行业与其他终端消费行业的重要媒介，有利于加强电网的能源枢纽作用，推动电力行业与工业、建筑、交通等行业的紧密耦合。

(资料图)

——国网能源研究院能源互联网研究所科室主任孔维政

2022能源产业创新发展与品牌建设年会系列专题论坛——氢能产业的“春天期”分析大会于9月4日顺利召开，会议由中国能源研究会能源产业品牌研究与传播中心、中国能源产业发展网、北京韬能咨询顾问有限公司联合承办，国网能源研究院能源互联网研究所科室主任孔维政在大会做《电-氢协同助力新能源消纳》主旨发言。北极星氢能网整理主题发言如下：

要在能源领域以及双碳之下定义氢的地位。先说结论，从电力系统角度来说，氢能替代的不是别人，把煤、油、气替代了，电-氢就协同了。

孔维政指出，电-氢耦合方式主要有四种。电-氢是在源端和荷端都可以和电一起耦合。总体来说，电解水制氢就是耗电，氢燃料电池就是发电，所以它的可调节幅度从正到负甚至能达到160%，不像火电只能从0到100%这么调节。

电-氢协同消纳新能源模式

受端是负荷端，比如将西北地区比较富余的新能源进行发电，通过高压电网输到东部地区，东部地区再把这些多余的电变成氢，用氢的时候再转换成电。

源端电氢协同具体可以分为源端电氢协同-输电、源端电氢协同-输氢、源端电氢协同-就地利用三种模式。

（1）源端电氢协同-输电模式

在风光资源丰富的西部北部地区大规模部署电制氢、储氢、燃氢机组等设备，支撑新能源消纳和送出。生产的氢气既可供给本地用户使用，也可通过燃氢机组再次发电，作为电化学储能、抽水蓄能及调节电源的重要补充，保障电网外送功率的相对稳定可控。

（2）源端电氢协同-输氢模式

在新能源富集地区制氢后，通过输氢管道进行输送，形成新能源多元化配置体系。该模式下源端新能源就地制氢后，通过氢能系统实现大范围配置利用，其对供需波动的容许度高于电力系统，可配备适当规模的储氢设施保障供需大致平稳，避免了大规模电化学储能的部署。

除午间光伏大发时段少量弃能外，电制氢设备实时追踪新能源出力，将新能源电力转换为氢能，并将其压入输氢或天然气管道，输送至中东部地区。为保障注入管道的氢气相对平稳，储氢在午间充氢、在夜间放氢。

（3）源端电氢协同-就地利用模式

在新能源富集地区制氢后，将氢气在附近的化工厂或交通枢纽站等进行应用，满足本地用氢需求。

电-氢协同发展趋势

近期（2020-2030年），电制氢项目是氢能与电网的主要互动环节。但受制于氢能产业链不成熟、终端应用场景缺乏、电制氢经济性差等原因，近期电制氢规模发展空间有限，电-氢协同程度较低。

中期（2030-2040年），随着氢能关键技术成熟度的提升与成本下降，源端电-氢协同模式和受端电-氢协同模式将逐步推广，有效缓解波动性新能源的消纳压力。

远期（2040年后），源端电-氢协同模式将广泛应用于新能源发电基地，受端电-氢协同模式将规模化应用于分布式能源系统、微网中，通过电能与氢能的深度耦合互动，有效解决大规模波动性新能源接入电力系统后大范围、长时段的电力电量平衡问题。

通过电转氢转其他能源的形式，氢能将成为连接电力行业与其他终端消费行业的重要媒介，有利于加强电网的能源枢纽作用，推动电力行业与工业、建筑、交通等行业的紧密耦合。

孔维政认为，发展时序上，受端电-氢协同模式>源端电氢协同-就地利用模式>源端电氢协同-输电模式>源端电氢协同-输氢模式。他认为受端的应用中，把多余的电就转化就地利用，这种模式的速度要快于源端电-氢协同利用的模式，并且要快于输电的模式，最后快于输氢的模式。

如果要发展受端的制氢，用氢设备要先发展。未来在受端布置电-氢协同，制氢设备、用氢设备、氢发电等才更加有利可图。

电-氢协同助力新能源，需要考虑三个关键词：氢、新能源、电。电和氢是能源载体，电并不是能源载体，是一种能量形式，电是独立于氢和新能源的额外能量传输形式而已，当然也可以把氢和新能源变成热的形式去阐述。

煤炭是解决保障我国能源安全的问题，而煤电是解决保障电力系统安全的问题。能源中氢能就是替代煤炭的作用。如果技术发展好的话，氢能就是保障我国能源安全的问题，而氢电就是保障电力系统安全的问题。氢什么时候能够把煤能量载体作用替换掉，电-氢协同跟新能源系统就建立起来了。氢和电什么时候可以把煤电替代了，整体能源转型就完成了。氢能技术什么时候能做到高密度电能存储，双碳目标其实也就达到了。

注：文字实录未经专家整理核实，仅作参考使用，具体解释权归本次会议主办方所有。

标签： 氢电耦合 电解水制氢 氢燃料电池