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周孝信院士:綠氫將成重要儲(chǔ)能介質(zhì)

能源發(fā)展網(wǎng)發(fā)布時(shí)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(yīng)鏈創(chuàng)新大會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院院士、美國(guó)國(guó)家工程院外籍院士周孝信指出,“雙碳”目標(biāo)的提出,要求落實(shí)兩個(gè)“構(gòu)建”,即構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系,構(gòu)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(gè)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(bǔ)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(shí),還擁有五項(xiàng)核心指標(biāo),即:1、非化石能源在一次能源消費(fèi)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(fèi)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(biāo)清晰后,考慮經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)能源電力安全的要求及能源電力技術(shù)進(jìn)步的要求,要設(shè)定三項(xiàng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和能源發(fā)展的主要目標(biāo)及變化趨勢(shì),即一次能源消費(fèi)總量、非化石能源消費(fèi)的占比、全社會(huì)用電量。

 

從一次能源消費(fèi)總量和非化石能源消費(fèi)占比來(lái)看,周孝信認(rèn)為,到2060年,變化趨勢(shì)可分為三個(gè)階段:

 

第一階段是2021年到2030年,期間非化石能源占比增長(zhǎng)較慢;而第二階段,即2030年到2050年,對(duì)于非化石能源將是非常關(guān)鍵的一個(gè)時(shí)期,經(jīng)過(guò)10年的發(fā)展,已經(jīng)具備了相應(yīng)的技術(shù)條件和電力系統(tǒng)基礎(chǔ)后,將迎來(lái)高速增長(zhǎng),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(shí)現(xiàn)達(dá)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(gòu)建會(huì)面對(duì)很多問(wèn)題,比如怎么應(yīng)對(duì)風(fēng)能、太陽(yáng)能的發(fā)電帶來(lái)很多的波動(dòng)性、間歇性、隨機(jī)性,這就需要儲(chǔ)能。”周孝信表示,“我們非常希望電動(dòng)汽車在充電的時(shí)候,能夠發(fā)揮儲(chǔ)能的作用,通過(guò)數(shù)字化、智能化的控制,能夠有序地為電力系統(tǒng)提供儲(chǔ)能的安排。”

 

周孝信預(yù)計(jì),到2030年,需要用來(lái)支持新能源發(fā)展的非抽水蓄能的儲(chǔ)能規(guī)模將達(dá)到100GW。

 

其中,清潔高效低成本是氫能儲(chǔ)能技術(shù)是儲(chǔ)能的重要方向。“我們希望可再生能源發(fā)電實(shí)現(xiàn)規(guī)?;茪?,其生產(chǎn)過(guò)程作為電力系統(tǒng)可調(diào)節(jié)的用電負(fù)荷,發(fā)揮對(duì)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(xué)技術(shù)融合,規(guī)?;a(chǎn)便于運(yùn)輸儲(chǔ)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(lái)高比例可再生能源新型電力系統(tǒng)應(yīng)對(duì)中長(zhǎng)周期能源電力供需不平衡的一種儲(chǔ)能介質(zhì)。

 

“長(zhǎng)周期儲(chǔ)能,過(guò)去是儲(chǔ)煤、儲(chǔ)天然氣、儲(chǔ)石油,”周孝信認(rèn)為,未來(lái),作為非化石能源,在完全綠色的情況下,儲(chǔ)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(jìn)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(fēng)電,價(jià)格能夠進(jìn)一步降低,對(duì)制氫的效率進(jìn)一步提高。”

 

周孝信強(qiáng)調(diào),可再生能源電解水制氫的生產(chǎn)過(guò)程,作為電力系統(tǒng)中可快速調(diào)節(jié)的負(fù)荷,可成為應(yīng)對(duì)風(fēng)電、光伏發(fā)電波動(dòng)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(yùn)輸易于儲(chǔ)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(yīng)對(duì)中長(zhǎng)期能源電力供需不平衡的一種儲(chǔ)能介質(zhì)。

 

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