日前在上海召开的SNEC第八届(2023)国际储能技术和装备及应用大会上,全球绿色能源理事会主席朱共山指出,在全球共同迈向“碳中和”、中国推出“双碳”目标、加速构建以新能源为主体的新型电力系统的背景下,“风光储氢”有着光明的发展前景。
随着实现“双碳”目标和保障能源安全日益成为能源行业转型和发展的重要使命,持续加快风电、光伏发电等新能源发展,同时着力布局储能、氢能,促进清洁能源在源端的消纳和在终端的消费利用,正在成为行业发展的重要方向,未来能源体系将在一系列“拼图”中日趋完善。
能源体系完善“拼图”
面对“双碳”目标和能源安全需求,构建新型电力系统是能源行业的重要使命。据全球能源互联网发展合作组织气变环境处处长杨方介绍,电力行业的排放占全社会排放的40%,构建新型电力系统,首先要解决自身的排放问题。在此基础上,还要通过直接电能替代和间接电能替代,帮助其他行业脱碳,实现碳中和的目标。
与此同时,电力系统还要保障能源安全。杨方指出,未来,全社会电气化率将达到70%,能源安全在很大程度上取决于电力安全,特别是在高比例可再生能源发展的条件下。此外,她还表示,新型电力系统的“新”蕴含着新技术、新产业(71.000,2.50,3.65%)、新布局、新业态,比如绿氢、智能电网、特高压输电、储能等,将会对我国乃至全球的经济发展带来重大影响。
在中国电力科学研究院新能源中心太阳能(5.750,-0.02,-0.35%)检测室技术主管李红涛看来,要实现“双碳”目标,大力发展以风电、光伏为主的新能源,是一个关键举措。我国新能源(4.130,-0.02,-0.48%)经过十几年的迅猛发展,已成为第二大电源。但我国新能源发展存在时间和空间分布的不匹配问题。
具体而言,我国风电和光伏的装机大部分都集中在三北地区,即西北、华北和东北,但负荷中心主要是在华东和华南,并且新能源发电的随机性和波动性较大,从而造成了新能源的消纳等问题。李红涛认为,通过电解水制氢,将能源暂时以氢气或者氢化合物存储起来,是解决新能源消纳问题的途径之一。
在能源转型新趋势下,通过新能源和储能、氢能等多种能源的互补,完善能源体系的“拼图”,正变得日益重要。“新能源产业是能源转型的主力军,将赋能千行百业走向绿色低碳之路。”朱共山表示,随着新能源的技术持续提高、成本不断降低,新能源的装备和应用得到了快速发展,云网荷储一体化、风光储氢一体化,成为根本趋势。不同的新能源形态之间你中有我,我中有你,交互发展,耦合成群。
储能发展“百花齐放”
在未来的新型电力系统中,储能将是重要组成部分。“实现碳达峰碳中和,构建新型电力系统是关键,而储能是新型电力系统的压舱石。”朱共山表示,当下,科技已经垂直贯穿于材料、制造与应用三大环节,储能全产业链正在迭代升级,需要通过材料端革命带动制造端革命,催生应用端多元化生态场景,让行业实现高质量健康发展。
在朱共山看来,新型电力系统为新型储能打开广阔空间,储能将重塑电力系统“多端互动、超级融合”的物理形态。他指出,2023年上半年,储能产业呈现爆发之势。行业正步入升级赛“拐点”,从强制配储到容量租赁,独立共享储能或将成为行业新生态。预计到2025年,中国新型储能装机量将达到累计3000万千瓦;到2030年,中国新型储能产业规模将接近3万亿元。
据了解,储能行业目前存在多种技术路线,从抽水蓄能到压缩空气、电化学、熔盐储热等不同技术都有着不同的优势。朱共山认为,当前,储能技术路线百花齐放、竞相发展,不同技术路线虽然各有侧重,但均是围绕长寿命、低成本、高安全的诉求展开科技竞赛。他还强调,“光伏平价的下一站是储能平价、光储同寿、光氢平价,唯有专业方能生存。”
对于储能的多样化技术路线,天能控股集团副总裁、储能事业部总裁王团维表示,不同的储能技术对应着不同的应用场景。他指出,未来电力系统中,储能在电源侧、电网侧和用户侧,都将发挥重要作用,可以助力灵活调度,保持电网的安全稳定。
王团维认为,储能主要看两个方面:一是时间问题,即存储多长时间;二是看存储量。目前,电化学领域主要有磷酸铁锂电池,在新型储能中占比达90%以上,但传统储能和新型储能加起来,抽水蓄能依然占到80%以上。未来,随着“西氢东送”、氢电耦合的实现,储能和能源的结构将发生巨大变化。
电氢协同将成“核心”
作为一种清洁低碳,并具有长时储能优势的二次能源,氢能在未来能源体系中的作用不言而喻。中国可再生能源学会副理事长蒋利军指出,为应对气候变化挑战,发展氢能已经成为全球共识,目前氢能定位和作用日趋清晰,绿氢不仅仅是交通的部分替代燃料,也是构建低碳产业体系的基石。
蒋利军表示,近几年,在“双碳”目标驱动下,我国氢能迎来了前所未有的发展新机遇。他指出,目前,我国已累计建成加氢站400余座,其中在营的有280座,位居世界首位;燃料电池汽车累计保有量已经超过了1.3万多辆,位居世界第三。2022年,我国绿氢项目装机容量达到了800多兆瓦,占全球的33%,目前全国公布的绿氢项目已经达到60多个,并将在2025年前后达产。
“未来的电力系统中,绿氢和绿电的转化是非常有价值的,绿电制氢是重要的调节性负荷,而氢氨发电又是多尺度的调节性电源。”杨方表示,未来,绿电和绿氢将是终端能源使用的主要形式,而两种能源开发同源、应用互补,可以相互转化,这种相互转化是具有跨领域协同价值的。
杨方认为,电氢协同是新型能源体系的核心组成部分,构成了实现碳中和的基本盘,对于新型电力系统而言,氢能将是提供灵活性电源的重要来源。她强调,在整个新型电力系统的规划过程中,要把氢能发展摆在一个非常重要的位置,使其与电力系统整体协同发展。
基于氢能在未来能源系统中的重要地位,其发展前景被业内普遍看好。李红涛预计,到2025年,各类氢的需求将达到约8500万吨,2030年将达到近1亿吨,同时,绿氢的供应能力将每年持续提升。他还表示,新能源度电成本的下降,成为绿氢发展的一个最关键因素,随着可再生能源度电成本的下降,绿氢成本也将快速下降。预计2030年,绿氢成本将降至每公斤15元,其占比也将提升15%。