单一能源走向多能互补——氢电融合

“未来，能源结构一定是氢电结合，可以上网的电用来上网，不能上网的电用来制氢”，国内氢能产业专家评价道。

氢电融合是实现100%可再生能源消纳、100%零碳电力供给的重要手段。在促进可再生能源消纳方面，制氢装置功率运行范围宽、功率变化率快，与可再生能源的快速波动特性非常匹配。将氢能与可再生能源耦合，可有效降低可再生能源对电网的冲击，促进可再生能源消纳。

我国《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》中提到“十四五”时期氢能产业创新应用示范工程中明确发电领域：结合增量配电改革和综合能源服务试点，开展氢电融合的微电网示范，推动燃料电池热电联供应用实践。鼓励结合新建和改造通讯基站工程，开展氢燃料电池通信基站备用电源示范应用，并逐步在金融、医院、学校、商业、工矿企业等领域引入氢燃料电池应用。

顶层设计高瞻远瞩，对氢电融合的微电网示范工程做出重要指示。作为世界上产氢量最大的氢气生产国，我国未来能源体系势必将以清洁能源为全面支撑，氢能将在电力系统中占有重要地位。

“构建以清洁能源为主体的新型电力系统”。我国风电光伏装机量逐年递增，氢能产业发展风口迅速来到，摒弃化石能源发电、构建新型储能电网迫在眉睫。从发展现状来看，我国是目前世界上加氢站建设数量最多的国家，“十四五”期间将规模化推广的氢燃料电池汽车将有十几万辆，制氢项目不断签约落地……我国氢能产业正朝向积极趋势发展。

然而不可忽视的是，我国仍需要攻破具体难关。成本与技术仍是掣肘氢能发展的两大“门槛”，氢电结合既有助于电力消纳和存储，更将多能互补的优势完美体现出来。

近日，国内首个氢电耦合中压直流微网在浙江宁波投运，我国在氢电耦合技术上更进一步。

该项目是2020年国家重点研发计划专项的配套示范工程，自2021年6月3日起正式启动，2022年5月正式开工，历史两年。据悉，该示范工程将成为世界首个电-氢-热-车耦合的±10千伏直流互联系统，包含可再生能源发电总功率超过3兆瓦，制氢功率400千瓦，电池储能总容量大于3兆瓦/3兆瓦时。该项目实现了氢产业全链条相关设备全部国产化，氢电转换效率达到世界领先水平。

氢电融合是实现电能大规模、长时间存储的重要方式，氢及衍生气体可以在保证经济性的条件下实现大规模长周期储能，存储规模从百千瓦到吉瓦，存储时间从小时到季节，存储特性与电化学储能互补。通过构建电-抽蓄-氢耦合的混合储能系统，可以实现全社会负荷从秒级到季节的输出特性平移与优化，对于碳中和场景下全时段源荷能量平衡具有重要的意义。

氢能与电能的耦合，是解决“双碳”问题的重要选择。氢能产业链非常长、应用前景广阔，它涉及上游的制氢、输氢、储氢、加氢，再到下游的用氢发电、供热、交通等，它涉及的领域主要包括交通、发电、储能、新型利用等。

能源产业正在由单一能源发力向多种能源互补结合转变。氢能作为一种新型储能方式，与电力耦合，实现氢电之间的灵活转换。