氫能源在未來能源結(jié)構(gòu)中如何定位?碳中和主要方向是盡可能替代化石能源，還是寄希望于CCS(碳捕獲與封存技術(shù))?發(fā)展可再生能源發(fā)電，要不要繼續(xù)配套增加火電?
當(dāng)前，圍繞實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的具體路徑，一系列問題都存有爭論。
在近日舉行的“2022清潔能源技術(shù)與雙碳科學(xué)論壇”上，國家氣候變化專家委員會委員、國家發(fā)改委能源研究所原所長周大地表示，有不同認(rèn)識很正常，需要更多的科學(xué)分析研究，也需要實踐的驗證和總結(jié)。
在地面交通中，遠(yuǎn)途和重載汽車還需要氫燃料電池嗎?對此，周大地認(rèn)為，以當(dāng)前動力電池的發(fā)展情況看，很可能會完全淘汰氫燃料電池。
“動力電池的單位重量儲電容量已經(jīng)有巨大進步，而且可以確定將繼續(xù)進步，續(xù)航能力大幅度提高。換電模式提供了進一步的續(xù)航選擇。蓄電方式電動車已經(jīng)進入大規(guī)模商業(yè)化過程，對燃料電池方式形成壓倒性優(yōu)勢。”周大地稱，相比之下，氫能是二次能源，可再生能源電力制氫，再燃料電池發(fā)電，損失高達(dá)75%。
周大地表示，在供應(yīng)系統(tǒng)的比選方面，以一次能源轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮坞娏榛A(chǔ)，供電系統(tǒng)必然要進一步發(fā)展完善。而氫氣的運輸、儲存、加注系統(tǒng)完全需要重新建設(shè)，經(jīng)濟型難以有競爭性。
談及可再生能源電力的儲能系統(tǒng)，周大地表示，光伏發(fā)電的非連續(xù)性比風(fēng)電更明顯，每千瓦光伏年發(fā)電量在1000-1400千瓦時之間，平均日發(fā)電量2.5-5千瓦時，配2-3千瓦時的儲能設(shè)施，可以使光伏發(fā)電成為平穩(wěn)輸出電力。未來發(fā)展到50億千瓦光伏，需要配備100-150億千瓦時儲電能力。
有預(yù)測表示，到2040年我國電動汽車保有量將超過3億輛，其動力電池儲電能力就有180億千瓦時，通過光儲直柔分布式用電系統(tǒng)(分布式儲電)，有可能顯著改變未來電力系統(tǒng)的運行安全條件，可以將電動車的儲電系統(tǒng)變成發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。
對于光伏發(fā)電的季節(jié)性波動，可以通過高耗能用電行業(yè)季節(jié)性調(diào)整、新型儲能方式(大型熱水儲能)、核電冬季提高出力等方式進行補償。
化石能源+CCS和可再生能源如何比選?周大地堅定地站在新能源這一邊。
“當(dāng)前，光伏發(fā)電成本還有繼續(xù)下降的巨大空間，光伏有望下降到0.1元/千瓦時，儲電成本0.1元/千瓦時，風(fēng)電也有繼續(xù)下降空間。光伏發(fā)電效率提高，用材減少，還有突破性技術(shù)正在進入?，F(xiàn)在風(fēng)光發(fā)電上網(wǎng)已經(jīng)比火電有競爭性。”周大地稱，一次電力的能源系統(tǒng)將比化石能源系統(tǒng)明顯簡化，效率更高，總能源成本更低。對于化石能源+CCS，周大地認(rèn)為，其增加了能源生產(chǎn)轉(zhuǎn)換過程環(huán)節(jié)，成本必然比現(xiàn)在的化石能源系統(tǒng)更高。效率下降。
周大地表示，新能源已經(jīng)具備加快發(fā)展的條件。當(dāng)前中國在光伏硅片、電池和組件產(chǎn)量上都占全球總產(chǎn)量的80-90%以上。技術(shù)領(lǐng)先，已占支配性地位;2021年中國電動汽車保有量784萬輛，全球占比接近50%;2021年中國有6家電池企業(yè)市場規(guī)模進入全球前十。中國動力電池裝車量占世界總量48.6%以上。今年前8個月中國動力電池占比已經(jīng)增加到58.1%以上。
“這(新能源)是新的動力，也有非常好的經(jīng)濟效益。所以我個人認(rèn)為，我們看準(zhǔn)了就要干。”周大地稱。
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