储能“后浪”将至?“氢储能”有望成为下一个风口

2021-10-14 17:52:47 来源: 上海证券报 作者:俞立严

  继氢能汽车后,被称为储能领域“后浪”的“氢储能”又成为最新的新能源热词。

  国家发展改革委近日印发《关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》。通知提出:“加强与分时电价政策衔接,各地要加快落实分时电价政策,建立尖峰电价机制,引导用户错峰用电、削峰填谷。”

  业内专家对上证报记者表示,峰谷电价差的加剧将利好储能产业发展。特别是氢能可以在储能领域发挥重要作用,达到低成本和长时间储能,有利于用电量大的高耗能行业使用以及氢能汽车产业发展。

  氢储能是长期、大量储能的未来方向

  国家发展改革委高技术司近日组织召开系列座谈会,邀请工业和信息化部、财政部、自然资源部等部门,以及市场机构和专家学者,围绕氢能制备、储存、运输、加注以及终端利用等全产业链,分析研判产业发展形势,深入探讨氢能产业合理布局、有序推进多元化示范应用、构建清洁低碳供给体系、制定完善行业基础标准等事宜。

  有关方面一致表示,氢能产业健康有序发展对我国能源绿色低碳转型、实现碳达峰碳中和目标具有重要意义,需要进一步强化顶层设计、加快技术创新、完善政策体系,努力实现高质量发展。

  中国科学院院士周孝信10月11日在出席2021全球新能源与智能汽车供应链创新大会时表示,在“双碳”目标下,电力消费场景也会有所变化。对于本身输出有波动的可再生能源,如风电、光伏等,需要更多有效的储能手段与之配套。

  周孝信认为,通过动力电池的梯次利用,是此前可再生能源储能的重要方式之一。但是考虑到一些季节性因素的大幅度波动,需要长期、大量储能情况下,氢储能是未来的方向之一。

  周孝信强调,“绿氢”是今后可再生能源的重要调节手段,也能用于新能源汽车。

  何为“绿氢”?周孝信解释,就是可再生能源电力规模化制氢,其生产过程作为电力系统可调节的用电负荷,可起到对高比例可再生能源新型电力系统灵活性调节的作用,类似于电池储能,但是采用由电到氢的储能,而不是以前由电到电的储能。

  不过,周孝信也指出,“灰氢”,也就是非可再生能源如煤电制氢依然是需要谨慎对待的,其占比也需要控制。

  中国科学院院士欧阳明高也指出,氢储能是新能源电力系统的核心技术,氢储能将是氢能利用的关键领域。小功率、短周期、分布式储能主要靠电池,而长周期、大规模、集中式储能可能要靠氢能及其载体,氢能是集中式可再生能源大规模长周期储存的最佳途径。

  在成本方面,氢储能与电池储能相比,成本也要相对更低廉。欧阳明高表示,在规模储能方面,氢储能比电池储能的成本至少要低一个数量级。如果可再生能源的电价成本在每度电0.15元以下,储氢一定具备经济性。

  另外,氢储能对于氢的制运储方式也比较灵活,包括长管拖车、管道输氢、掺氢、长途输电+当地制氢等方式都可以适用。

  氢储能需要减少耗能和损耗

  也有业内人士对上证报记者表达了对于目前氢储能技术现状的担忧,特别是电解水过程中的耗能以及氢再转化成电过程中的损耗。

  按照现在的电解水制氢技术,1公斤氢气理论上需要消耗40度左右的电来制取,而通过电解水制出的1公斤氢气再转化成电只能转化约15度电左右,理论上要损失至少60%。

  国内近期已经有氢储能的示范项目调试成功。2021年9月10日,国内首座兆瓦级氢储能电站制氢系统部分在安徽六安正式满负荷运行调试成功,首次实现兆瓦级氢储能在电网领域的应用。该项目是国家电网公司科技项目“兆瓦级制氢综合利用关键技术研究与示范”的对应配套示范工程。

  在氢能制取和燃料电池汽车示范方面,河北张家口建立了可再生能源制氢厂,目前已实现数百辆燃料电池汽车的示范运行,2022年北京冬奥会将有超过1000辆氢燃料电池汽车投入使用。

  上市公司布局氢储能相关领域

  在上市公司方面,伴随着政策扶持,一批上市公司目前也开始对储运氢等氢储能相关领域进行了新的规划。其中,中集安瑞科计划设立年产能约为10万个储氢瓶的生产线,中材科技002080)为70MPa的氢气瓶做技术储备,京城股份600860)加快四型瓶落地,富瑞特装300228)2021年将重点推进富瑞深冷液氢气瓶的小批量试制。

  “虽然电解水制氢,再用氢气发电的方案有不小的损失,现阶段的综合利用率仅在20%-30%区间,但这是一个很大的突破。”同济大学教授、国家智能型新能源汽车协同创新中心主任余卓平对上证报记者表示,需要以宽容的心态看待作为“后浪”的“氢储能”。

  余卓平介绍,电网是希望有稳定电源的,现在把氢作为一个中间载体,能够上网的电上网,上不了网的电来制氢,实际上就把电转化成氢能,把它储存下来,这个是可以大规模来做的,有望惠及一批产业链公司。

  余卓平表示,有了可再生能源制氢这个“绿氢”的稳定来源,氢能汽车也能够进一步发展。预计到2030年,新增新能源车方面,纯电动车型预计将达到65%,氢燃料电池车也可以占到一定比例。

  编辑:姚 炯

  校对:孙洁华

  制作:何永欣

  责编:王宙洁

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