近日,由中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)氫能分會(huì)、內(nèi)蒙古自治區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)主辦的“2025氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)暨內(nèi)蒙古自治區(qū)第四屆氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)會(huì)”在包頭市召開。
德國國家工程院院士雷憲章在大會(huì)上表示,世界經(jīng)濟(jì)正在從化石能源向可再生能源轉(zhuǎn)變,新能源的高質(zhì)量發(fā)展是大國競爭的“重中之重”。
近年來,隨著光伏、風(fēng)電技術(shù)的加速成熟,可再生能源發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性日益凸顯,帶動(dòng)新能源進(jìn)入快速發(fā)展階段。預(yù)計(jì)到2030年,我國風(fēng)電和光伏裝機(jī)將達(dá)到28億至30億千瓦,較2020年增長5到6倍。與此同時(shí),根據(jù)已發(fā)布的規(guī)劃,到2030年,我國特高壓線路將從2020年的25條,增加至42條,輸電能力增長僅為41.4%,無法滿足風(fēng)光發(fā)電全額并網(wǎng)消納需求。
雷憲章認(rèn)為,采取“能電則電,能氫則氫”戰(zhàn)略,通過電氫協(xié)同發(fā)展模式,可有效促進(jìn)可再生能源的高質(zhì)量發(fā)展。他在報(bào)告中指出,制氫和儲(chǔ)運(yùn)氫成本高是當(dāng)前制約氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大關(guān)鍵因素。
離網(wǎng)制氫技術(shù)是破解電解水制氫成本困境的可行方案。
雷憲章表示,當(dāng)制氫電價(jià)降至0.15-0.2元/度時(shí),離網(wǎng)制氫將具備經(jīng)濟(jì)性。不同電解水制氫技術(shù)各具優(yōu)勢(shì),堿性水電解制氫技術(shù)成熟度高、經(jīng)濟(jì)性好;質(zhì)子交換膜電解水制氫技術(shù)空間消耗低,動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力強(qiáng);高溫固體氧化物電解水制氫電耗低,能源利用效率高。離網(wǎng)制氫場(chǎng)景下,采用堿性電解槽、質(zhì)子交換膜電解槽、可逆固體氧化物燃料電池耦合方案,在風(fēng)光發(fā)電時(shí)段進(jìn)行綠氫氫氣制取,在無風(fēng)無光時(shí)段,將可逆固體氧化物燃料電池切換至燃料電池模式,利用存儲(chǔ)的氫氣反向發(fā)電,維持制氫系統(tǒng)處于熱備狀態(tài),可實(shí)現(xiàn)零碳制氫的閉環(huán)自洽。“基于氫能循環(huán)的‘閉環(huán)熱備用’技術(shù)是突破發(fā)展瓶頸的有效解決方案。”雷憲章如是說。
液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫技術(shù)是破解氫儲(chǔ)運(yùn)安全與成本困境的重要方案。
液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫技術(shù)通過加氫反應(yīng),將氫氣固定于芳香族有機(jī)化合物中,形成穩(wěn)定的有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫載體,可以實(shí)現(xiàn)氫能的安全穩(wěn)定儲(chǔ)存。雷憲章表示:“液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫技術(shù)可利用現(xiàn)有油輪、油罐車等運(yùn)輸工具,實(shí)現(xiàn)‘運(yùn)氫像運(yùn)水一樣方便,儲(chǔ)氫像儲(chǔ)油一樣安全’。”
雷憲章在報(bào)告中指出,氫能以獨(dú)特的物質(zhì)-能量二象性,可實(shí)現(xiàn)二次能源系統(tǒng)從“電力單核”向“電氫雙核”的基因級(jí)重構(gòu),將波動(dòng)的電子轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的分子流。“電氫協(xié)同正重塑人類能源文明的底層邏輯。”雷憲章堅(jiān)定地說。
雷憲章表示,發(fā)展可再生能源是實(shí)現(xiàn)碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的必由之路,探索電氫協(xié)同、光農(nóng)協(xié)同、光熱協(xié)同、電力算力協(xié)同等就地消納與外送相結(jié)合的模式,是破解完全依靠電網(wǎng)消納風(fēng)光新能源的困局,支撐新能源發(fā)展的重要路徑。