在日前召開的2024中關(guān)村論壇“氫能產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展論壇”上，中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高表示，制氫電解槽是繼電池、光伏、電動(dòng)汽車之后，有可能成為中國第四個(gè)大宗出口的新能源產(chǎn)品，各種新能源技術(shù)的協(xié)同發(fā)展和互動(dòng)式發(fā)展將是下一階段中國新型能源體系發(fā)展的主基調(diào)。
推廣“換氫瓶”模式降低氫燃料車成本
氫能作為清潔高效的二次能源載體，在能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對(duì)氣候變化方面扮演著重要角色，我國已將氫能作為構(gòu)建現(xiàn)代能源體系的重要方向和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑。歐陽明高表示，目前，氫能已經(jīng)認(rèn)知的價(jià)值是戰(zhàn)略價(jià)值，亟待開發(fā)的價(jià)值是商業(yè)價(jià)值，核心是性價(jià)比，源頭是綠氫的成本，降低綠氫成本成為當(dāng)務(wù)之急。
近年來，氫燃料電池系統(tǒng)成本在持續(xù)下降。目前，國內(nèi)氫燃料電池系統(tǒng)成本大概為2000元/千瓦時(shí)。歐陽明高預(yù)測(cè)，到2025年，氫燃料電池系統(tǒng)成本將從2018年的2萬元/千瓦時(shí)降至1000元/千瓦時(shí)，到2030年將降至500元/千瓦時(shí)。那時(shí)，在成本上，氫燃料電池汽車將具有與內(nèi)燃機(jī)汽車同等的競爭力。
公開數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，我國燃料電池汽車?yán)塾?jì)推廣2.1萬輛，示范運(yùn)行覆蓋了城市、物流、運(yùn)輸、工程、港口、園區(qū)等多元化場(chǎng)景。我國成為僅次于韓國的全球第二大燃料電池汽車市場(chǎng)。“除汽車外，氫燃料電池應(yīng)用場(chǎng)景正在擴(kuò)大，包括風(fēng)光電儲(chǔ)、熱電聯(lián)供、儲(chǔ)能車、航空航天等。”歐陽明高說。
氫能雖已經(jīng)進(jìn)入窗口期，但掣肘氫能發(fā)展的弊端仍然存在。“現(xiàn)在加氫站成本太高，我們正在做一個(gè)新的商業(yè)模式，模仿重卡換電。‘換氫瓶’而不是加氫，也就是氫瓶租賃，要與純電動(dòng)錯(cuò)位，至少500公里~800公里，短途沒有意義，無法與純電動(dòng)車競爭。做好氫瓶租賃，氫燃料車就便宜了。”歐陽明高表示，清華新能源團(tuán)隊(duì)正在與豐田共同打造氫能示范縣，可以做到長距離不加氫，大幅度降低氫燃料車輛成本。
歐陽明高表示，從氫能全產(chǎn)業(yè)鏈看，已經(jīng)基本具備產(chǎn)業(yè)化的條件。氫能要發(fā)揮它的商業(yè)價(jià)值，沒有商業(yè)價(jià)值，技術(shù)會(huì)很難進(jìn)行下去，而商業(yè)價(jià)值的核心就是性價(jià)比，關(guān)鍵是綠氫的成本。要以富余綠電資源低成本制氫為源頭推動(dòng)，以多元化場(chǎng)景應(yīng)用為龍頭拉動(dòng)，這樣方能帶動(dòng)綠色氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
新能源協(xié)同互動(dòng)發(fā)展是下一階段主基調(diào)
中國迎來新能源發(fā)展的爆發(fā)期，并且已經(jīng)具備很重要的優(yōu)勢(shì)。
歐陽明高表示，需要看到的是，我國新能源發(fā)展既有機(jī)遇也有挑戰(zhàn)，從負(fù)荷側(cè)看，由于新能源汽車快速發(fā)展，新能源汽車的大規(guī)模接入造成其充電負(fù)荷嚴(yán)重超出配電網(wǎng)原有容量;從發(fā)電側(cè)來看，中國的光伏風(fēng)電發(fā)展速度大大超出預(yù)期，預(yù)計(jì)到2030年，風(fēng)電和光伏的發(fā)電總量將占到總發(fā)電量的約35%，加上水電，則會(huì)達(dá)到50%。如果再加上核電和生物質(zhì)能，預(yù)計(jì)到2030年，中國非化石能源發(fā)電量占比會(huì)達(dá)到60%左右。
“快速發(fā)展的光伏、風(fēng)電、電池、電池儲(chǔ)能和新能源汽車將帶來中國能源體系的革命性變化，面對(duì)這一趨勢(shì)，電網(wǎng)的穩(wěn)定性變成一個(gè)極大的問題。”歐陽明高稱。新能源這些電必須要用另外的方式消納，就會(huì)導(dǎo)致微網(wǎng)系統(tǒng)在負(fù)荷側(cè)大范圍的擴(kuò)張，這會(huì)帶來一次新的革命性變化，同時(shí)也造成巨大的消費(fèi)市場(chǎng)。
歐陽明高認(rèn)為，應(yīng)對(duì)變化，應(yīng)該用發(fā)展眼光去看待。光伏、風(fēng)電、集中式向分布式、氫能、電池儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、能源互聯(lián)網(wǎng)等新能源分開發(fā)展的第一階段已經(jīng)過去，現(xiàn)在必須將各個(gè)方面統(tǒng)籌，“新能源的協(xié)同協(xié)調(diào)發(fā)展和互動(dòng)式發(fā)展將是下一階段中國新型能源體系發(fā)展的主基調(diào)”。
新型儲(chǔ)能將形成新的可持續(xù)的能源體系
為實(shí)現(xiàn)新能源的協(xié)調(diào)互動(dòng)式發(fā)展，歐陽明高認(rèn)為要做新型儲(chǔ)能，有三個(gè)主要方式：
首先，長周期，跨季節(jié)的靈活性調(diào)節(jié)。歐陽明高表示，現(xiàn)在是靠煤電廠做調(diào)節(jié)，將來煤電廠的煤要變成氫。“由氫取代煤并不是把火電廠去掉，而是把燃料替代，形成長周期的儲(chǔ)能、跨季節(jié)的儲(chǔ)能。這個(gè)只能由氫能及其氫的載體來解決。”
其次，中周期，8小時(shí)以內(nèi)的調(diào)節(jié)。歐陽明高認(rèn)為，電化學(xué)儲(chǔ)能將會(huì)發(fā)揮巨大的作用，中國動(dòng)力電池在持續(xù)發(fā)展，預(yù)計(jì)2030年，中國的電池產(chǎn)量將達(dá)到35億千瓦時(shí)，目前大概是七、八億千瓦時(shí)，還有很大的增長空間。
第三，電動(dòng)汽車儲(chǔ)能，即車網(wǎng)互動(dòng)。歐陽明高表示，車網(wǎng)互動(dòng)是短周期分布式儲(chǔ)能最好的載體，因?yàn)殡妱?dòng)車每輛車的電池都有50~60千瓦時(shí)，如果2035年有1.5億到2億輛車，車上的電就會(huì)接近100億千瓦時(shí)，相當(dāng)于中國現(xiàn)在每天消費(fèi)總電量的一半，2050年車上會(huì)是240億千瓦時(shí)。歐陽明高表示，這個(gè)儲(chǔ)能規(guī)模是極其龐大的。“我們最終會(huì)形成智慧能源系統(tǒng)，包括現(xiàn)在車、能、路、云，或者建筑領(lǐng)域房、車、能、路、云，或者交通領(lǐng)域光、儲(chǔ)、換、放一體化等。”歐陽明高稱。協(xié)同發(fā)展將會(huì)形成新的可持續(xù)的能源體系。
（來源：中國信息化周報(bào)）
