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周孝信院士:綠氫將成重要儲能介質(zhì)

能源發(fā)展網(wǎng)發(fā)布時間:2021-10-14 00:00:00

10月11-12日舉辦的第三屆全球新能源與智能汽車供應鏈創(chuàng)新大會上,中國科學院院士、美國國家工程院外籍院士周孝信指出,“雙碳”目標的提出,要求落實兩個“構建”,即構建清潔低碳、安全高效的能源體系,構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

 

據(jù)周孝信介紹,新型電力系統(tǒng)有五個主要特征:1、高比例可再生能源電力系統(tǒng);2、高比例電力電子裝備電力系統(tǒng);3、多能互補的綜合能源電力系統(tǒng);4、數(shù)字化智能化的智慧能源電力系統(tǒng);5、清潔高效低碳零碳電力系統(tǒng)。同時,還擁有五項核心指標,即:1、非化石能源在一次能源消費中的比重;2、非化石能源發(fā)電量在總發(fā)電量中的比重;3、電能在終端消費中的比重;4、系統(tǒng)總體能源利用效率;5、化石能源的二氧化碳排放。

 

周孝信指出,“雙碳”目標清晰后,考慮經(jīng)濟社會發(fā)展對能源電力安全的要求及能源電力技術進步的要求,要設定三項經(jīng)濟社會和能源發(fā)展的主要目標及變化趨勢,即一次能源消費總量、非化石能源消費的占比、全社會用電量。

 

從一次能源消費總量和非化石能源消費占比來看,周孝信認為,到2060年,變化趨勢可分為三個階段:

 

第一階段是2021年到2030年,期間非化石能源占比增長較慢;而第二階段,即2030年到2050年,對于非化石能源將是非常關鍵的一個時期,經(jīng)過10年的發(fā)展,已經(jīng)具備了相應的技術條件和電力系統(tǒng)基礎后,將迎來高速增長,平均每年將增加2.5%;第三階段是2050年到2060年碳中和的10年,變化將趨于平緩。

 

周孝信指出,能源系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的二氧化碳排放,均可在2030年前實現(xiàn)達峰,之后,能源系統(tǒng)二氧化碳排放量將在2050年和2060年分別降低為峰值的28%、10.5%,而電力系統(tǒng)排放量將在2050年和2060年分別降低為峰值的25.4%和1.6%。

 

“新型電力系統(tǒng)的構建會面對很多問題,比如怎么應對風能、太陽能的發(fā)電帶來很多的波動性、間歇性、隨機性,這就需要儲能。”周孝信表示,“我們非常希望電動汽車在充電的時候,能夠發(fā)揮儲能的作用,通過數(shù)字化、智能化的控制,能夠有序地為電力系統(tǒng)提供儲能的安排。”

 

周孝信預計,到2030年,需要用來支持新能源發(fā)展的非抽水蓄能的儲能規(guī)模將達到100GW。

 

其中,清潔高效低成本是氫能儲能技術是儲能的重要方向。“我們希望可再生能源發(fā)電實現(xiàn)規(guī)模化制氫,其生產(chǎn)過程作為電力系統(tǒng)可調(diào)節(jié)的用電負荷,發(fā)揮對高比例可再生能源新型電力系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)的作用,”周孝信表示,綠氫與能源化學技術融合,規(guī)?;a(chǎn)便于運輸儲存的甲烷、甲醇、氨等氣體/液體燃料和化工原料,替代石油、天然氣等化石能源,可作為未來高比例可再生能源新型電力系統(tǒng)應對中長周期能源電力供需不平衡的一種儲能介質(zhì)。

 

“長周期儲能,過去是儲煤、儲天然氣、儲石油,”周孝信認為,未來,作為非化石能源,在完全綠色的情況下,儲氫以及利用綠氫和二氧化碳合成的能源產(chǎn)品和化工原料,將變得非常重要。他進一步表示,“我們希望非化石能源的發(fā)電,包括光伏發(fā)電、風電,價格能夠進一步降低,對制氫的效率進一步提高。”

 

周孝信強調(diào),可再生能源電解水制氫的生產(chǎn)過程,作為電力系統(tǒng)中可快速調(diào)節(jié)的負荷,可成為應對風電、光伏發(fā)電波動性、間歇性的有效措施。而由綠氫合成的綠色能源產(chǎn)品,甲烷、甲醇、氨等,以其便于運輸易于儲存的特性,既可作為化工原料,也可作為以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)應對中長期能源電力供需不平衡的一種儲能介質(zhì)。

 

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