剛剛結束的聯(lián)合國氣候大會cop26，包括中美在內的締約國達成一致，將逐步減少煤炭使用，化石燃料時代或將終結。同時自“3060”雙碳目標提出以來，中國不斷深入推進碳達峰行動，推動能源清潔低碳轉型。
但是氫能、風能等清潔能源是否能彌補化石燃料的空缺？有專家認為，儲能是清潔能源當下發(fā)展最重要的瓶頸，如何克服這一瓶頸，是降低我國煤發(fā)電的關鍵所在。
儲能已成重要突破口
上海交通大學上海高級金融學院教授陳宏認為，我國水電、太陽能和風能發(fā)電常常遇到棄水棄光棄風問題，主要是由于地理位置造成。我國大多數水光風資源分布在西南和西北偏遠地區(qū)，遠離需求巨大的經濟發(fā)達地區(qū)?！澳壳埃饕鉀Q方案就是鋪設更多電網，讓這些可再生能源盡量可以上網，通過電網使偏遠地區(qū)發(fā)電供應方與發(fā)達地區(qū)使用方匹配?！?/p>
9月7日，全國綠色電力交易試點啟動，上海多家行業(yè)龍頭企業(yè)一舉簽訂了采購寧夏2022年至2026年連續(xù)5年間、總計15.3億千瓦時光伏電量的重磅訂單，成為全國綠電交易開市后的首批跨省跨區(qū)交易訂單。
除了綠電上網之外，綠電供能另外一個主要問題就是供電時間周期性、不確定性?！疤柲苤皇窃诎滋烨缣觳庞?，風力也會變化無常。目前主要解決方案是用其它傳統(tǒng)能源調節(jié)，但當這些可再生能源發(fā)電占比變高時，這種調節(jié)就會很困難。”上海交通大學上海高級金融學院黨委書記朱啟貴拿德國舉例，2020年德國風電占發(fā)電總量27%，但是今年夏季晚期到秋季卻遭遇缺電，其中一個重要原因就是今年風力太弱，傳統(tǒng)能源發(fā)電又受到天然氣短缺影響。
陳宏認為，當可再生能源成為主要發(fā)電來源時，解決其供電時間上周期性和不確定性的重要解決方案就是儲能，依靠儲能來“削峰填谷”，也就是在發(fā)電高峰時將部分電能儲存起來，在發(fā)電低估時將儲存的電釋放出來。
去年12月，美國《能源儲存重大挑戰(zhàn)：能源儲存市場報告》分析了全球七個儲能主要技術，包括鋰電池、鉛酸電池、抽水蓄能水電、壓縮空氣儲能、氧化還原液流電池、高壓和液氫、建筑熱能儲存。報告顯示，按照現(xiàn)有技術，2018年全球總儲能量大約是5億度電，而2018年全球可再生能源總量為22.9萬億度。也就是說，全球總儲能量只占可再生能源產量的萬分之0.218。
近日，國務院印發(fā)的《2030年前碳達峰行動方案》中明確提到，加快建設新型電力系統(tǒng)。構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)，推動清潔電力資源大范圍優(yōu)化配置。積極發(fā)展“新能源+儲能”、源網荷儲一體化和多能互補，支持分布式新能源合理配置儲能系統(tǒng)。制定新一輪抽水蓄能電站中長期發(fā)展規(guī)劃，完善促進抽水蓄能發(fā)展的政策機制。加快新型儲能示范推廣應用。深化電力體制改革，加快構建全國統(tǒng)一電力市場體系。到2025年，新型儲能裝機容量達到3000萬千瓦以上。到2030年，抽水蓄能電站裝機容量達到1.2億千瓦左右，省級電網基本具備5%以上的尖峰負荷響應能力。
由此可見，儲能已成為清潔能源發(fā)展的重要突破口。
常溫常壓儲氫，我國已走在前列
“要想解決儲能的瓶頸，就必須依靠新技術，比如通過氫大規(guī)模儲能?！标惡杲忉屨f，氫能規(guī)模巨大，每個水分子中有兩個氫原子，而地球表面70%被水覆蓋。無論是燃料電池通過電化學轉換成電、還是氫內燃機通過燃燒轉換成動力，它們轉換過程使氫與氧結合而形成水，從而實現(xiàn)零排放。
陳宏告訴記者，制約氫能使用的關鍵問題仍是如何儲氫?，F(xiàn)有主流儲氫方案是高壓儲氫或超低溫液化儲氫，今年2月，氫能委員會在《氫能洞察：氫能投資、市場發(fā)展和成本競爭力的觀點》中，首次提到常溫常壓液體有機儲氫這一全新技術。
“簡單來說，這個技術基于一個稱為儲油的有機液體，它在一定溫度、壓力和催化劑作用下與氫反應形成一個新的含氫的稱之為氫油的液態(tài)有機化合物。這是一個可逆化學反應過程，氫油在一定溫度和催化劑作用下又還原出儲油同時釋放出氫?！标惡晏岬搅嗽摷夹g的應用場景：用可再生能源發(fā)電，當發(fā)電高峰或電無法上網情況下，通過電解水制氫。氫與儲油結合生產出氫油，這個過程猶如在煉油廠將石油煉成汽油。然后將氫油如運輸汽油一樣運輸到需要用氫地方，比如加氫站。用氫時通過一個化學裝置將氫油中釋放出來，氫可以用于燃料電池，可以用于氫內燃機。
“與現(xiàn)有高壓和深冷液化儲氫技術相比，這個技術最大優(yōu)勢就是安全、低成本、可以充分利用現(xiàn)有基于石油的基礎設施?！敝靻①F表示，日本千代田（chiyoda）今年2月第一次利用這一技術將文萊氫氣運輸到日本用于發(fā)電，德國也在積極推動這個技術。
不過，我國在液態(tài)有機儲氫領域處于世界領先地位。早在2016年9月，氫陽能源試驗成功全球首臺基于常溫常壓液態(tài)有機儲氫技術的工程巴士樣車。之后，它們又與多家車企合作研制了5代基于液體有機儲氫供氫系統(tǒng)的燃料電池巴士和卡車。截至目前，仍是全球唯一可以用于交通應用的液態(tài)有機儲氫供氫系統(tǒng)。
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