光伏+氢能:低碳转型的“光伏方案”思考

近日,来自国家能源局和黑龙江省、辽宁省等地方政府代表以及众多专家、学者和企业代表以“线下+线上直播”方式,围绕光伏产业深度跨界,绿电转化助力“双碳”目标,展开深入探讨。

中国产业发展促进会副会长、氢能分会会长魏锁在会上指出,一方面,随着能源体系转型步伐加快,新型电力系统的构建,新能源装机容量快速增长,光伏发电量快速提升,由供需错配导致的消纳能力不足以及光伏发电出力间歇性、波动性的特点,带来电网系统调峰难度增大的矛盾日益凸显,有的地区甚至出现负电价现象;另一方面,大力发展风光氢等清洁能源,逐步对化石能源进行替代,是实现能源体系清洁转型、“双碳”目标的本质要求。

魏锁表示:“研究‘光伏+’的技术方案,需要放在新型能源体系和新型电力系统建设的大背景下进行。需要以系统思维方式,在技术创新支持下,以新理念、新模式构建多层次、多形式的发输储用平衡系统。”

氢能是一种清洁高效、安全可控、使用灵活、用途广泛的二次能源,兼具能源和材料双重属性,可实现长距离输运和大规模、长周期储存,是实现碳达峰碳中和目标的关键路径之一。魏锁表示:“在‘双碳’目标背景下,用光伏等新能源发电、电解水制取氢气,是未来氢能发展的主要方向,有巨大的市场发展空间。”

氢能可以与风光发电直接融合,进行离网制氢。可以在新能源发电为主的分布式微电网系统中作为主要储能调节手段,维持光储输用系统平衡,并将富裕的氢能供给加氢站使用;也可以在电源端实现电氢协调发展,既供电又供氢,依据电网的需求调节电与氢输出比例。提到“光伏+氢能”的发展模式,魏锁认为,通过“光伏+氢能”模式,能够突破新能源电力上网系统消纳能力的瓶颈,为光伏等新能源行业提供广阔的市场空间和发展潜力。

据魏锁介绍,截至目前,全球已有44个国家和地区制定明确的氢能发展战略或路线图。同时,他指出:“欧盟国家、日本、韩国、澳大利亚、中东国家正在积极开展跨国合作与投资,布局国际氢能供应链。”

发展氢能已成为世界各国谋求能源安全和经济可持续发展的一致选择,各国政府和组织纷纷从顶层设计角度出发,加速氢能产业布局。

魏锁在介绍全球典型光伏制氢一体化项目时表示:“全球已部署多个以光伏为代表的大型可再生资源制氢项目,体现出各国对‘光伏+氢能’融合发展模式的青睐。光伏与氢能两大产业融合发展将对可再生能源大规模开发利用发挥重要的推动作用。”

“光伏+氢能”深度融合的分布式光伏发电制氢和大规模集中式光伏发电制氢一体化模式,在为绿电大规模消纳提供新路径的同时,也为化工、钢铁、建筑等“难以脱碳”领域提供了“绿氢方案”。

在魏锁看来,“光伏+氢能”模式将有助于实现可再生能源大规模转移和供给,为我国东南发达地区实现用能终端绿色低碳转型提供支撑,是我国实现“双碳”目标的重要路径之一。今年我国光伏制氢一体化项目捷报频传,魏锁介绍,据不完全统计,仅2023年上半年,全国公布的各类光伏制绿氢规划及开工项目数量已突破40个。

在“双碳”目标指引下,政策的引领叠加产业间相关技术知识的积淀,激发了隆基绿能、阳光电源、天合光能、明阳电气等一大批光伏行业的领军企业竞相投身氢能产业,带动了我国氢能装备制造业的发展,在国内多个大型项目的光伏端和制氢端均可看到中国光伏人的身影。中国石化、国家电投、国家能投、中国电建等一大批央国企纷纷布局氢能产业,一批知名跨国公司也在积极布局我国氢能市场。在魏锁看来,我国氢能制储输用产业体系初步形成,基本具备规模化发展条件,并正在从氢能交通向石油化工、冶金、建筑、大规模长周期储能等技术领域发展。

魏锁认为,我国氢能配套政策法规体系将得到建立和完善,“光伏+氢能”的产业模式、商业模式走向成熟,绿色氢能发展空间将逐步打开,市场规模持续扩大,现阶段产业发展中遇到的设备技术性能、成本、法规标准等问题,将得到解决,产业发展将会加速。

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