周孝信院士：綠氫將成重要儲能介質(zhì)

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)新大會上，中國科學(xué)院院士、美國國家工程院外籍院士周孝信指出，“雙碳”目標的提出，要求落實兩個“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，還擁有五項核心指標，即：1、非化石能源在一次能源消費中的比重；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”目標清晰后，考慮經(jīng)濟社會發(fā)展對能源電力安全的要求及能源電力技術(shù)進步的要求，要設(shè)定三項經(jīng)濟社會和能源發(fā)展的主要目標及變化趨勢，即一次能源消費總量、非化石能源消費的占比、全社會用電量。

從一次能源消費總量和非化石能源消費占比來看，周孝信認為，到2060年，變化趨勢可分為三個階段：

第一階段是2021年到2030年，期間非化石能源占比增長較慢；而第二階段，即2030年到2050年，對于非化石能源將是非常關(guān)鍵的一個時期，經(jīng)過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，將迎來高速增長，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年前實現(xiàn)達峰，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)建會面對很多問題，比如怎么應(yīng)對風(fēng)能、太陽能的發(fā)電帶來很多的波動性、間歇性、隨機性，這就需要儲能。”周孝信表示，“我們非常希望電動汽車在充電的時候，能夠發(fā)揮儲能的作用，通過數(shù)字化、智能化的控制，能夠有序地為電力系統(tǒng)提供儲能的安排。”

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

其中，清潔高效低成本是氫能儲能技術(shù)是儲能的重要方向。“我們希望可再生能源發(fā)電實現(xiàn)規(guī)模化制氫，其生產(chǎn)過程作為電力系統(tǒng)可調(diào)節(jié)的用電負荷，發(fā)揮對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)便于運輸儲存的甲烷、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，可作為未來高比例可再生能源新型電力系統(tǒng)應(yīng)對中長周期能源電力供需不平衡的一種儲能介質(zhì)。

“長周期儲能，過去是儲煤、儲天然氣、儲石油，”周孝信認為，未來，作為非化石能源，在完全綠色的情況下，儲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，價格能夠進一步降低，對制氫的效率進一步提高。”

周孝信強調(diào)，可再生能源電解水制氫的生產(chǎn)過程，作為電力系統(tǒng)中可快速調(diào)節(jié)的負荷，可成為應(yīng)對風(fēng)電、光伏發(fā)電波動性、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，以其便于運輸易于儲存的特性，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)對中長期能源電力供需不平衡的一種儲能介質(zhì)。