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如何突破当前可再生能源发展瓶颈?

来源:氢能与可再生能源 | 作者:李靖 | 2020年6月9日() | 打印内容 打印内容

02 氢储能与可再生能源有天然结合点

目前来看,小规模、短周期储存其实锂离子动力电池等已经非常优秀。但是,中国西北部的集中式大规模光伏和风电等可再生能源发展的瓶颈,在于长周期大规模储能系统。国际可再生能源署2019年发布的《氢:可再生能源的前景》报告中指出,随着太阳能和风能的存储需求显著增长,由可再生能源产生的大量氢气与储氢技术相结合,可以为电力系统提供长期的季节性灵活性。而且可再生能源电量比例在电力系统中的占比越高,季节性、长周期、大规模存储的重要性就越凸显。

从技术角度看,电解水制氢技术将是连接可再生能源和氢储能的重要纽带。根据中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟预测,到2050年之后,70%的氢气将来自于可再生能源,可以说电解水制氢将成为主流。日本在电解水制氢方面已处于领先位置,2020年3月7日,位于日本福岛县浪江町的福岛氢能研究场已正式开始运行,这是世界最大的利用可再生能源的电解水制氢基地。目前,我国中船集团718所等企业都在电解水制氢领域有了一定的技术积累。

从经济角度看,储氢的成本相对更低,按目前1kg氢相当于34度电来算,氢能储能装置储存1千瓦时能量约需100元。而电池储能,因为对使用寿命有要求,一般要达到9000次循环寿命,因此储存1千瓦时能量大约需要1000元以上。国际可再生能源署也认为,当前可再生能源电力制氢可能是经济的,但仍需进一步降低成本。

有人质疑氢电转换的效率问题。但实际上,如果可再生能源电价成本足够低,即便因为效率问题导致成本增加,也会比电化学储能的成本低不少。近期北欧的一项研究结论也支持这一观点,他们认为尽管氢储能的循环效率相对较低,但在未来高可再生能源比例的情景中,氢对电力的存储仍将是有益的,能有助于避免削减能源,增加可再生能能源整体部署。此外,研究表明氢储能这一方式在经济上也具备可行性。

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2050年储氢情况预测

此外,氢能还具备更好的商品属性。当前,日本作为全球主要的氢燃料进口国,从澳大利亚等国家大批量进口氢燃料,证明了氢是可以作为商品进行交易。而我国可再生能源非常丰富,如果能过抓住这一全新机遇,通过低成本制氢,再出口给氢燃料消费大国,将能够为我国经济发展释放更多的动能。

从环保角度看,氢能作为可再生能源技术体系重要的组成部分,能够做到全生命周期零碳排放,未来发展集中式大规模可再生能源一定离不开氢能。反过来讲,如果氢能产业的发展不结合可再生能源,而是与传统化石燃料相结合,也是毫无意义的。环保低碳减排是氢能可持续性发展的基础之一,任何经济活动都不能动摇这一根基。

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