眼下,北方地区已经入夏,电力系统开始准备迎峰度夏。随着发电装机不断增加,近年来我国电力整体呈现供大于求的格局。但是在刚过去的这个冬季,一些地方时隔多年再次出现拉闸限电现象。专家分析,出现这种看似矛盾的现象,原因之一是光伏、风电等可再生能源发展迅速,此类电源加剧了电网的波动性。要支持可再生能源发展,就要尽量减小这种波动。
同济大学教授余卓平表示,在发电侧,光伏企业目前正探索通过氢储能优化电力供应。“电网希望有稳定的电源。现在把氢作为一个中间载体,能够上网的电上网,上不了网的电来制氢,实际上就把电转化成氢能,把它储存下来,这种模式可以大规模操作。”
而在用电负荷增加时,又可以反向操作,用储存的氢气发电,向电网供电。如此一来,可再生能源发电就变得灵活可控,不再“看天吃饭”,电网调峰压力也会明显减轻。但值得注意的是,氢储能目前在国际上并没有成熟应用案例,一些专家也对这项技术提出过质疑,最大的质疑就是能量在电力和氢能之间来回切换,能效还有多高?根据协鑫集团氢能事业部执行总裁周振声计算,从电到氢再到电,一个循环走下来,能效只剩40%。
当前在储能领域,还有抽水蓄能和储能电池等模式。以储能电池为例,整个过程就是充放电,能量损失只有10%左右,能效明显高于氢储能。不过周振声同时强调,与电池相比,氢储能也有无可比拟的优势。“一般的储能电池、锂电池存储时间很短,最多一个星期。但是氢不一样,几年都行,这是很重要的一点。反过来,又能够在电网需要的时候随时放电,基本上燃料电池是可以无限制的,只要有氢它就可以无限供应。”
另外,储能电池储存的电量越多,占用的空间也越大,因此并不适合电站这种大规模储能场景。而抽水蓄能则需要靠近水源,也有条件限制。综合对比,氢储能潜力更大一些。今年4月,氢储能迎来政策支持。国家能源局印发的《2021年能源工作指导意见》提出,以需求为导向,探索开展氢储能及其他创新储能技术的研究和示范应用。不过有业内人士指出,解决可再生能源消纳问题,只靠发电侧增加储能设施是不够的。
氢储能会不会得不到调用成为摆设?这也是当前光伏、风电企业最担心的问题。余卓平认为,即使电网不调用,氢储能未来也不愁没有用武之地。
余卓平说:“可再生能源甚至就是用来制氢,根本就可以不上网。有的地方(电)如果很丰富,现在上网有困难,那就把发出的电马上制成氢气储存下来,然后在它的应用端再去使用,这是一个非常好的解决方案。总之,氢能未来会推动可再生能源的大规模应用。”