氢能将作为能源载体和储能方式 配合可再生能源形成新能源体系

“当前，中国能源结构转型正处在逐步向绿色、低碳、安全、高效转型，实现电气化、智能化、网络化、低碳化的阶段。”在12月1日召开的张家口长城国际可再生能源论坛（2020）上，中国工程院院士杜祥琬表示，“十四五”期间，我国能源增量将主要靠非化石能源，特别是可再生能源提供，非水可再生能源行业要不断创新，占领新能源战略制高点。

随着可再生能源规模的日渐扩大和技术的持续提升，我国能源转型的步伐不断加快。今年9月，我国明确提出二氧化碳排放量力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现“碳中和”的目标，在业内看来，为实现这一目标，风电、光伏等可再生能源的进一步发展意义重大。同时，为促进新能源大规模开发利用，氢能作为一种储能方式，也将扮演重要的角色。

“十四五”能源革命任重道远

推进能源革命，降低能源领域碳排放强度，是我国能源行业当前的重要使命。原国务院参事、世界绿色设计组织主席石定寰指出，为实现碳中和目标，未来除了加大可再生能源的开发利用，还需要开展更广泛的工作，包括提升能源效率、降低能源消耗水平，通过构建智慧能源系统以实现各类能源间的平衡发展。

对此，杜祥琬也表示，目前，我国总体上能效仍然存在较明显的差距。他指出，中国经济由平面扩张型向多维立体质量型转变，由粗放低效向集约高效转型，能源体系应首先追求高效，节能提效应成为我国能源战略之首。同时，能源结构还需要从化石能源为主要转向非化石能源为主，在“十四五”期间，还要大力发展可再生能源，推进低碳转型。他强调，能源革命仍然任重道远。

杜祥琬指出，能源结构转型的驱动力，在于能源的技术进步，破解资源匮乏的需要，以及治理环境污染和应对气候变化的治本之策。在他看来，由于资源禀赋的限制，中国不会出现油气作为主导能源的阶段，所以替代煤炭的过程会呈现“多元化”发展，即化石能源和非化石能源多元协调互补，此消彼涨，逐步向绿色、低碳、安全、高效转型，同时依靠电气化、智能化、网络化、低碳化走向非化石能源为主的阶段。

中国产业发展促进会氢能分会会长魏锁认为，我国作为世界上最大的能源消费国，环保减排压力巨大；同时，油气对外依存度居高不下，能源战略安全的潜在风险也不容忽视。要满足经济社会发展需求、保障能源供给和战略安全，并实现碳中和目标，能源体系将面临需求增长和碳排放下降的双重压力。他表示，未来，政府层面势必加强推动碳减排政策力度，鼓励与约束双向发力，加快能源革命步伐，加速清洁能源发展。

“发展太阳能等可再生能源，是让地球回归生态平衡的必经之路。”中国科学院院士李灿指出，我国作为太阳能资源非常丰富的国家，开发太阳能等可再生能源，将足以支撑全国的能源消耗。他表示，近年来，我国光伏、光热发电发展迅速，规模快速增长，技术也不断提升，未来将在保障能源安全方面发挥重要作用。

打造可再生能源完整体系

可再生能源是低碳发展的重要方向，为保障可再生能源的大规模开发利用，氢能等新兴技术的发展被普遍看好。中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高指出，可再生能源是一个完整的技术体系，不仅需要太阳能、风电等一次能源，更需要氢能作为能源的载体和储能的方式来配合可再生能源形成真正的新能源体系。

作为可再生能源的太阳能和风能，其波动性、间歇性，以及分布不均衡等问题，始终是持续大规模发展的一大瓶颈。在李灿看来，通过将太阳能转化为氢能等“化学能”的储能方式，是一条重要的路径。“可再生能源要大规模发展，就需要‘化学能’。用氢储能的技术把波动的电能稳定下来，对解决可再生能源的波动性、间歇性意义重大。”

魏锁认为，发展氢能产业，能够带动风电、太阳能发电等清洁能源的规模化发展，对我国减少油气对外依赖，提高能源安全水平、减少大气污染排放、改善生态环境、建设美好家园，有着重大现实意义；同时还将带动能源科技创新、能源结构调整、能源体系变革和可再生资源高效开发利用，对我国能源体系的高质量发展、高能耗产业清洁转型、高端装备制造以及汽车等产业创新发展，都具有重大战略意义。

可再生能源制取“绿氢”，将有效解决可再生能源的消纳问题，而对于“绿氢”的存储，业内提出了“液态阳光”的思路，即用二氧化碳和氢反应生产甲醇，从而解决氢燃料制、储、运安全等问题。中国科学院副院长、院士张涛表示，“绿色甲醇享有‘液态阳光’的美誉，其能量密度高，是理想的液体能源的储运方式。作为能源转化中枢，能从碳足迹全流程上解决能源的清洁性问题。”

对此，李灿表示，甲醇的储能效率高，输出甲醇，是储能的新思路，而且可以实现大规模、长期储能。在他看来，“氢能和作为‘液态阳光’的甲醇，将成为新的储能形式，解决可再生资源间歇性的问题，同时解决边远地区难以上网的可再生能源弃风、弃光、弃水的问题，还将成为除特高压输电之外，另一种规模化输送能源的途径。”

推进张家口绿色能源示范

记者了解到，作为国务院批准的唯一一个国家可再生能源示范区，张家口市近年来不断加快能源转型步伐，已经率先成为“负碳”城市。石定寰表示，张家口市的工作为全国各地作出了很好的示范作用，同时向世界展示出我国为应对气候变化的挑战，实现全球可持续发展所做出的努力。

目前，张家口市可再生能源装机规模位居全国地级市的首位，可再生能源消费量在总能源消费中占比30%。同时，借助风光资源优势，当地也在积极推进风电等可再生能源制氢。欧阳明高表示，“多年来，张家口一直在引领全国可再生能源方向的政策制定和技术的发展，尤其是近些年，在氢能等新能源载体的产业发展方向作出了巨大的贡献。”

去年，张家口市人民政府于发布了《氢能张家口建设规划(2019-2035年)》，宣布将于2035年把张家口建成国际知名的氢能之都，将紧紧围绕氢能的生产制备、储存运输、基础设施、燃料电池、氢燃料电池汽车和示范应用六大领域，着力建设氢能城市的政策、产业和服务三大生态体系。当地发展可再生能源制氢的路线日趋明朗。

据魏锁介绍，张家口市域内风能、太阳能可开发量达7000万千瓦以上，资源优良，且靠近用能负荷中心，同时具有先行先试的政策便利，发展绿色氢能条件优越，具备绿色氢能基地建设的有利条件。目前，该市已聚集了从氢燃料电池、制氢设备、加氢设备、制氢生产等一批制造企业和科研机构，预期将会率先进行绿氢基地建设。

张家口市推动绿氢的布局，对于我国氢能产业的发展和能源结构的调整，都有着重要的示范意义。在张涛看来，依托张家口丰富的风电等可再生能源，制取绿氢，再用绿氢和二氧化碳制取甲醇，可以起到拓展氢能应用产业链、降低碳排放、实现碳利用等一举多得的效果，助力早日实现“碳达峰”和“碳中和”。