 （康建东：中国电力科学研究院有限公司技术战略研究中心室主任） 3月27日，在北京举行的2024中国国际清洁能源博览会“绿氢技术与氢电协同发展”专题论坛上，中国电力科学研究院技术战略研究中心室主任康建东从电力行业的角度看待氢能发展，以“电氢耦合技术绽裂及发展趋势”进行了演讲，内容如下： 新型电力系统的典型特征是清洁低碳、安全可靠、灵活高效、智能友好、开放互动，电力系统正在围绕着构建新型电力系统和新型能源体系的路径在发展，其基本特征是在用户侧、供给侧和电网侧将形成新的格局。 其中，供给侧主要是以可再生能源为主体。2022年底我国风能和太阳能的发电量装机容量增速及容量是世界第一，总量达到了7.2亿千瓦。可再生能源和煤电装机总力分别是47.3%和43.8%。2060年前新能源发电量将超过50%。 用户侧终端则将会形成以电为主的趋势，目前电动汽车的保有量达到了800多万辆，既是电能的消费者，也是电能的生产者。 整体来讲，电力系统的运行机理随着新型电力系统的建设也会发生重大的变化，一般发电主要是根据动态调整新型电力系统必须要有相关的储能和需求响应的措施，才能实现电力的供需平衡。 到2023年底，大概有40个国家制定了国家氢能战略，其中以绿氢为主发展方向。国际氢能委员会调查报告指出，2050年全球氢能占比达到18%，目前氢能的产业链尤其在中国已经初具规模，未来5年到10年形成爆发趋势。国际能源署发布的数据显示，在2020年到2023年，电解槽的装机容量在迅速提升，达到百GW级，目前中国的量是GW级，在2050年有望达到3600GW。 从氢能在电力系统中的作用来看，首先是源端利用可再生能源制氢，可以促进可再生能源的消纳。我国可再生能源的发展是世界领先的，可再生能源制氢可以有效提升我国可再生能源的消纳水平。 其次，对于新型电力系统和新型能源体系来讲，氢储能具备长周期的特点，未来将是一个重要的方式，在储能场景中发挥重要的作用。 第三，充分利用氢能的调节特性，可以实行电力系统的灵活调节。电力系统是发和用同步的系统，所以中间要有很多灵活性调节的环节，目前先进的电解水制氢技术具备了一些调节能力。 第四是终端，可以推进多种能源的互补，拓展电能综合利用的途径 全球氢能战略政策及技术布局 美国在2022年9月份公布了国家清洁氢战略与路线图，主要是致力于绿色制氢，在交通、发电、住宅、建筑、工业等几大领域布局，计划产量在2030年达到1000万吨，在2040年2000万吨，在2050年5000万吨。并提出了2030年电解槽成本要降到每千瓦300美元、运行寿命8万小时、效率达到65%的目标。 美国的国家清洁氢战略与路线图提出，2023年到2025年，在建筑供暖领域实行天然气管网混氢输送；2026年到2030年，在运输领域加氢站基础设施形成网络，生产领域氨和甲醇氢的衍生物过渡到逐渐使用低碳氢的阶段；2030年以后，氢能在各个行业要迅速大规模的部署，推动清洁氢在工业重型运输和电网长期储能等领域的应用。 为此，美国能源部等相关机构提出了诸多补贴计划，比如，在2023年10月份提出70亿美元的清洁氢研发计划，主要关注于氢能发电和工业领域。 从技术的角度来看，美国在2018年到2020年均布局了PEM的质子交换膜技术，2019年开始关注固体氧化物制氢技术，前沿布局了成本耐用的阴离子交换膜技术。美国在2020年前布局相关方面都达到的比较前沿的水平。 在电力用氢方面，美国2018年到2022年布局了质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池技术。2021年、2022年开始关注氢燃气轮机、热电联产相关技术研发，氢燃气轮机也是我们在发电端未来可能适用于电力系统的一个重要的方式。2030年除了制氢和用氢重点关注了地质储氢、低温液态输氢和管道输氢技术。 德国则是2030年7月份更新了新版的国家氢能战略，其首要目标是大幅提升了国内电解制氢能力，产品从生产到氢能价值的全产业链各个环节，并逐渐应用于航空航运和电力部门。 欧洲主要还是做管道输氢技术，欧洲利用波罗的海和北海的海上风电以及芬兰的陆上风电，还有通过中东北非光伏比较发达，通过相对比较低的光伏制电成本把氢通过管道或者船运输送到欧洲，欧洲相关的材料也提供，在北部、南部、西部、东部都有相关的氢气运输的走廊计划。 从德国的技术角度考虑，主要是欧洲的地平线计划，2023年1月份到10月份，投资也是比较多的。它主要还是聚焦在固体氧化技术和太阳能化学制氢方法的研究，同时也关注管道、管道缺陷相关的定位、检测等技术。2023年重点布局了航空氢气发动机工业高效燃烧系统固体氧化电池以及相关的控制算法研究。 日本也是在去年公布了新版的氢能国家战略，主要还是在产量上相对之前有一个比较大的提升，同时成本也有相关的降低。同时特别关注低碳氢的碳强度目标的规划。日本主要是新能源产业发展机构NEDO推动相关方面的研究，在2023年主要还是聚焦在质子交换膜膜电极和催化剂的研发，用氢方面关注催化剂、纳米膜等相关研究，同时也关注固体氧化物和氢燃气轮机相关技术。 中国方面，我们推出了氢能的首个规划和氢能标准体系的研究，主要是在氢能的制储输用各个环节进行布局。中国也分析了国家可再生能源与氢能的重点专项，并在2022年开始关注固体氧化物燃料电池方向，2023年开始攻关阴离子交换膜的相关技术以及直接海水制氢技术。储氢方面，在2022年布局了固态储氢技术，2023年开始关注大规模地质储氢技术的研发。用氢方面，主要是质子交换膜和固体氧化物，在2023年重点关注掺氢和掺氨燃烧技术，并对电解制氢、地质储氢、氢能微网等方面进行相关的布局研究。
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