"双碳"创新场景如潮涌流
时间:2022-01-10 18:11:24来自:经济参考报字号:T  T

作为一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,“双碳”目标正在赋能众多生产要素,催生大量新技术、新产业、新市场、新应用。从能源领域不断衍生的新产业,到推动低碳理念的新市场,再到数字人民币在新场景的应用,“双碳”已经潜移默化进入越来越多的行业领域、人们生活的方方面面,也将催生更多的创新场景如潮水般地涌流。

氢储能:前景广阔蓄势待发

在“双碳”目标带动下,横跨氢能和储能两大能源业新赛道的氢储能优势凸显。业内人士认为,随着各项技术基本成熟,氢储能已具备大规模推广的基础条件,不过目前仍处于商业化初期阶段的氢储能,还期待产业化培育力度进一步加大。

应用前景广阔

“广义的氢储能是指把任意形式的能量转换成氢气的化学能,以氢气的形式进行存储。狭义的氢储能是指将太阳能、风能等清洁能源发出的电能或夜间电网的过剩电能,通过电解水制取氢气,通过储氢罐存储,之后由燃料电池发电技术等实现氢气的利用。”天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副教授秦彦周说,常规的电池储能是电能与电能的转换,而氢储能是电能与氢气的转换。

同时,氢储能相对于电池储能和其他传统储能方式,具有一定比较优势。记者调查了解到,电池储能主要适用于小功率、短周期、分布式储能,氢储能更适用于长周期、大规模、集中式储能。在大规模储能方面,氢储能相对于电池储能成本优势明显。

“氢储能可以有效助力新能源并网,缓解区域能源分配不均问题。”北京一家氢能应用技术研发企业有关负责人告诉记者。

“氢储能可解决清洁能源发电循环波动大、上网难的问题,可实现电网的‘削峰填谷’和负荷的灵活调配,并且制取和存储的氢气也可大规模用于燃料电池汽车和化工合成原料。”秦彦周进一步解释说,氢气的热值约为汽油热值的3倍,焦炭的4.5倍,因而单位质量的氢气蕴含着非常高的能量。氢气无论是燃烧还是通过燃料电池发电,最终产物只有水,清洁无污染。

“就电网侧大规模储能而言,除了抽水蓄能,我们认为氢储能也是一种比较好的方式。”隆基氢能科技有限公司副总经理王英歌说。

此外,中国科学院科技成果转化母基金研究总监邵元骏介绍,氢储能在完成电能转化成氢能的步骤后,还可以通过简单的加工,进一步制成氨气、甲醇等加以应用,特别是制成液态的甲醇以后更便于存储。

《中国氢能产业发展报告2020》预计,2050年,氢能在我国终端能源消费占比将达10%,国内氢燃料电池汽车保有量将达3000万辆,氢气需求量达6000万吨,我国将进入氢能社会。

“氢储能未来应用前景广阔。”秦彦周说。

产业蓄势待发

记者调查了解到,在“双碳”目标引领下,目前在国内氢储能领域,利用光伏、风电等清洁能源电解水制氢(即“绿电制绿氢”),受到越来越多投资者的青睐,特别是一些大型石化及煤化工企业,在这一领域走在前列。

在中国石化胜利油田生产区,记者看到,一排排深蓝色的太阳能光伏板与高大的抽油机相伴共生。

中国石化胜利油田新能源开发中心副经理邢建军介绍,油井在正常作业过程中,一般占地面积比较大。油田有大量闲置土地,正好可以用来发展分布式光伏,满足生产用电需求的同时,还可以用这些绿电来电解水制绿氢。下一步,油区内的运输车辆也将采用氢能重卡取代原来的柴油重卡,并用自产的绿氢给氢能重卡加氢,不仅可以减污降碳,还可以降低能耗,节省用能成本。

胜利油田提供的数据显示,到“十四五”末,油田要建成500兆瓦分布式光伏、1500兆瓦集中式光伏,在当地的光照条件下,2000兆瓦光伏发电装机一年约发25亿度电,这相当于油田当前用电量的一半左右。

“到‘十四五’末,我们争取氢气年产能达到1万吨左右。等我们制氢规模上来以后,除了自用,也力争给山东省的氢能基地提供一些绿氢。”邢建军说。

值得一提的是,氢气对于油气企业的价值,不只是可作为能源使用,还可参与化工生产过程。“对于石油化工来说,氢气是非常宝贵的资源。一家炼油企业能炼多少油,油品品质能否满足市场需求,目前都需要通过加氢来调节和实现。”中国石化济南炼化公司代表、党委书记夏季祥告诉记者。

胜利油田和济南炼化的氢储能应用和发展,只是中国石化氢能版图的一部分。数据显示,中国石化目前年生产氢气约390万吨,在全国已累计建成加氢站38座;到2025年,公司计划建成油氢合建站、加氢站1000座。在绿氢科技方面,中国石化首套自主开发的质子交换膜(PEM)电解水制氢示范站已投入运营。此外,公司正在布局一批绿氢炼化示范项目。

在煤化工领域,氢储能也在发挥着作用。“在煤化工生产过程中加入绿氢,可以减少我们的二氧化碳排放。”宁夏宝丰能源集团股份有限公司总裁刘元管告诉记者。

目前宝丰能源已建成全国领先的集“甲醇、烯烃、聚乙烯、精细化工、新能源”于一体的循环经济产业集群。2021年公司首个光伏电解水制氢项目正式投产,项目可年产3亿标方绿氢、每年新增减少煤炭资源消耗约40万吨、减少二氧化碳排放约70万吨。

此外,氢储能的发展,还推

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