（代紅才：國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司能源互聯(lián)網(wǎng)研究所所長(zhǎng)）

3月27日，在北京舉行的2024中國(guó)國(guó)際清潔能源博覽會(huì)“綠氫技術(shù)與氫電協(xié)同發(fā)展”專題論壇上，國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司能源互聯(lián)網(wǎng)研究所所長(zhǎng)做了題為《“電-氫協(xié)同”：發(fā)展理念與路徑展望》演講，內(nèi)容如下：

一、發(fā)展理念

“電-氫協(xié)同”我們都知道，今天我們能提出“電-氫協(xié)同”，我們梳理氫和電的發(fā)展的歷程，在之前很長(zhǎng)的一段時(shí)間氫和電都有發(fā)展，但是它們彼此的關(guān)聯(lián)非常的弱。為什么這么講呢？一直到今天氫氣的制取只有不到2%是由電制取的，使用端只有不到1%的氫氣作為能源使用。也就是說90%多的氫氣是作為化工原料、工業(yè)原材料來使用的，并不是能源。所以我們今天提出“電-氫協(xié)同”是在什么樣的背景下提出的，就是我們現(xiàn)在我們提到了雙碳的目標(biāo)，我們新能源大規(guī)模的發(fā)展提出了構(gòu)建新型能源體系，建設(shè)新型電力系統(tǒng)，這使得我們電力系統(tǒng)和氫產(chǎn)業(yè)雙向奔赴，彼此需要，所以我們?cè)谶@樣的背景下提出了“電-氫協(xié)同”的理念。

  　

國(guó)網(wǎng)能源院是在2020年底首次提出了“電-氫協(xié)同”概念，這個(gè)概念可能和今天主題上寫的“氫電協(xié)同”，這是一回事，因?yàn)槲覀兪莵碜杂陔娏π袠I(yè)，因此我們習(xí)慣把電放在前面，所以也可以說是氫電協(xié)同。為什么是“協(xié)同”而不是“耦合”呢？我想給大家講一講我們的認(rèn)識(shí)。

  　

我們提的“協(xié)同”的理念是“三位一體”的發(fā)展理念，它是分層子的，首先作為能源品種的層面進(jìn)行協(xié)同，也就是說我們?cè)陔娔芎蜌淠芏际俏磥砟茉大w系里面兩種重要的二次能源，它在能源品種層面未來需要協(xié)同。為什么這么講呢？我們有很多報(bào)告都會(huì)預(yù)測(cè)未來的能源的終端需求，電力占終端能源需求70%以上，大致是2060年，氫能占終端的需求10%，兩個(gè)加起來將近90%。這兩種能源占未來的發(fā)展過程中一定是相互的互補(bǔ)，相互的補(bǔ)充，在電能無法替代的領(lǐng)域氫能就利用自己的優(yōu)勢(shì)在終端進(jìn)行利用。

  　

二是物理的層面的耦合，這里的耦合也可以講有很多種耦合的方式，比如說電氫，就是電制氫與綠電制氫這兩個(gè)電系統(tǒng)和氫系統(tǒng)耦合，氫電未來可以用氫來發(fā)電，氫電站這樣的方式為電力系統(tǒng)提供清潔的電源。還有電氫電耦合是雙向耦合了，電制氫氫儲(chǔ)存起來在一定情況下進(jìn)行發(fā)電作為長(zhǎng)周期的儲(chǔ)能去使用。

  　

三是產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，這是更廣意義上了，我們現(xiàn)在都在提大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，也在提建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，未來無論是新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)體系還是氫能的產(chǎn)業(yè)體系都是整個(gè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的重要組成部分，二者的協(xié)同必將為我國(guó)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)帶來更多的助力。

  　

具體來講，“電-氫協(xié)同”機(jī)理下沉一下，可以概括成四個(gè)方面：物理層面，有“縱向轉(zhuǎn)換耦合”，也就是我們可以通過電制氫氫發(fā)電來實(shí)現(xiàn)電能和智能之間的相互轉(zhuǎn)換。

  　

“橫向余缺互濟(jì)”，我們有兩個(gè)層面，一是指輸電和輸氫，在未來它們應(yīng)該是一種相互的協(xié)同的，同時(shí)在電儲(chǔ)能和氫儲(chǔ)能為整個(gè)能源體系保護(hù)提供支持。

  　

“能源行業(yè)耦合”“跨行業(yè)延伸耦合”，包含了能源行業(yè)內(nèi)，也包含了延伸到工業(yè)等其他的領(lǐng)域。

  　

二、價(jià)值潛力

  　

我們通過模型的測(cè)算，通過基于LEAP模型、多區(qū)域電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同規(guī)劃模型、電氫協(xié)同規(guī)劃和生產(chǎn)模擬進(jìn)行了分析。我們要講清未來電氫協(xié)同到底有多大的價(jià)值和潛力，首先我們要對(duì)未來電力的發(fā)展和氫的發(fā)展做一個(gè)研判。對(duì)于氫的發(fā)展兩個(gè)方面，一是從氫氣的制取也就是供應(yīng)，未來綠氫為什么會(huì)看好呢？就是在雙碳的背景下未來綠氫一定會(huì)成為我們氫氣制取的主體，逐步的替代傳統(tǒng)的化石能源去制氫就是灰氫，我們初步研判大致就是在2045年左右綠氫的占比大概會(huì)超過一半，成為主體。

  　

從氫氣的用氫的需求來看，我們預(yù)計(jì)未來大概在2060年會(huì)在1.3億噸左右，結(jié)構(gòu)上來看這個(gè)時(shí)候作為能源來使用的氫能大概在50%臆說，這才是真正意義上氫作為一種能源來進(jìn)行使用。電力不再多講了，這里有電力的裝機(jī)規(guī)模和需求。

  　

它的價(jià)值和潛力主要是三個(gè)方面，提供三個(gè)方面的價(jià)值：

  　

一是加速整個(gè)低碳轉(zhuǎn)型，主要是講“電-氫協(xié)同”可以為我們電力系統(tǒng)提供可觀的靈活性資源，這個(gè)靈活性資源量子兩個(gè)部分，一是電制氫的設(shè)備，氫能是可以靈活的調(diào)節(jié)。它可以作為整個(gè)電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)的負(fù)荷，這塊我們預(yù)計(jì)到2060年電制氫裝機(jī)可以在10億千瓦左右，這樣大規(guī)模的電制氫如果作為我們可調(diào)負(fù)荷，對(duì)我們整個(gè)電力系統(tǒng)是可調(diào)整性的支撐很大。

  　

另外，來自于燃?xì)浒l(fā)電，燃?xì)浒l(fā)電像在傳統(tǒng)在電力系統(tǒng)里面，電源端調(diào)節(jié)發(fā)揮調(diào)整性資源的作用，這兩塊未來可以為我們電力系統(tǒng)提供靈活性資源，我們測(cè)算了一下大概2030年能夠有4%，2060年有30%以上貢獻(xiàn)靈活性的調(diào)節(jié)資源，同時(shí)它可以助力新能源的消納利用。

  　

二是保障系統(tǒng)的安全的價(jià)值，這塊主要是提升電力系統(tǒng)的安全充裕水平，新型電力系統(tǒng)有五大特征，其中很重要的一個(gè)特征就是要有一定的安全充裕，電池設(shè)備可以根據(jù)供需形式和調(diào)度的需要來調(diào)整運(yùn)行的負(fù)荷，緩解保供壓力，燃?xì)錂C(jī)組可以在供需緊張的情況下頂峰發(fā)力電力系統(tǒng)充裕度提升。如果站在整個(gè)國(guó)家的發(fā)展來講，未來“電-氫協(xié)同”也可以助力整個(gè)國(guó)家能源的安全保障，降低我們的能源的對(duì)外依存度。