周孝信院士：綠氫將成重要儲(chǔ)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(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士、美國(guó)國(guó)家工程院外籍院士周孝信指出，“雙碳”目標(biāo)的提出，要求落實(shí)兩個(gè)“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(gè)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(bǔ)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(shí)，還擁有五項(xiàng)核心指標(biāo)，即：1、非化石能源在一次能源消費(fèi)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(fèi)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(biāo)清晰后，考慮經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)能源電力安全的要求及能源電力技術(shù)進(jìn)步的要求，要設(shè)定三項(xiàng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和能源發(fā)展的主要目標(biāo)及變化趨勢(shì)，即一次能源消費(fèi)總量、非化石能源消費(fèi)的占比、全社會(huì)用電量。

從一次能源消費(fèi)總量和非化石能源消費(fèi)占比來看，周孝信認(rèn)為，到2060年，變化趨勢(shì)可分為三個(gè)階段：

第一階段是2021年到2030年，期間非化石能源占比增長(zhǎng)較慢；而第二階段，即2030年到2050年，對(duì)于非化石能源將是非常關(guān)鍵的一個(gè)時(shí)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(zhǎng)，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(shí)現(xiàn)達(dá)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(huì)面對(duì)很多問題，比如怎么應(yīng)對(duì)風(fēng)能、太陽能的發(fā)電帶來很多的波動(dòng)性、間歇性、隨機(jī)性，這就需要儲(chǔ)能。”周孝信表示，“我們非常希望電動(dòng)汽車在充電的時(shí)候，能夠發(fā)揮儲(chǔ)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(chǔ)能的安排。”

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

其中，清潔高效低成本是氫能儲(chǔ)能技術(shù)是儲(chǔ)能的重要方向。“我們希望可再生能源發(fā)電實(shí)現(xiàn)規(guī)?；茪洌渖a(chǎn)過程作為電力系統(tǒng)可調(diào)節(jié)的用電負(fù)荷，發(fā)揮對(duì)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(yùn)輸儲(chǔ)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(duì)中長(zhǎng)周期能源電力供需不平衡的一種儲(chǔ)能介質(zhì)。

“長(zhǎng)周期儲(chǔ)能，過去是儲(chǔ)煤、儲(chǔ)天然氣、儲(chǔ)石油，”周孝信認(rèn)為，未來，作為非化石能源，在完全綠色的情況下，儲(chǔ)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(jìn)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(jià)格能夠進(jìn)一步降低，對(duì)制氫的效率進(jìn)一步提高。”

周孝信強(qiáng)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(fù)荷，可成為應(yīng)對(duì)風(fēng)電、光伏發(fā)電波動(dòng)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(yùn)輸易于儲(chǔ)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(duì)中長(zhǎng)期能源電力供需不平衡的一種儲(chǔ)能介質(zhì)。