2021年10月17日-20日，2021北京國際風(fēng)能大會暨展覽會（CWP 2021）在北京新國展隆重召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會代表共同參與的風(fēng)能盛會，再次登陸北京。

　　

　　本屆大會以“碳中和——風(fēng)電發(fā)展的新機遇”為主題，歷時四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對話、創(chuàng)新劇場以及關(guān)于“國際成熟風(fēng)電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“國際新興風(fēng)電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“風(fēng)電設(shè)備智能運維論壇”“碳達(dá)峰碳中和加速能源轉(zhuǎn)型”等不同主題的15個分論壇。能見App全程直播本次大會。

　　

　　在18日下午召開的碳達(dá)峰碳中和—新能源行業(yè)在行動分論壇上，東方電氣（成都）工程設(shè)計咨詢有限公司袁熹發(fā)表了《“風(fēng)氫儲+”一體化——碳中和背景下綜合智慧能源方案的積極探索》的主題發(fā)言。

　　

　　袁熹：各位同仁大家下午好，我是來自東方電氣的袁熹，我今天分享的題目是“風(fēng)氫儲+”一體化——碳中和背景下綜合智慧能源方案的積極探索。

　　

　　此次報告分為以下四個部分。首先第一個部分是前言，碳中和是能源革命戰(zhàn)略的延伸和深化，深刻改變能源結(jié)構(gòu)。碳中和的國家目標(biāo)對于經(jīng)濟(jì)活動中大多數(shù)單個主體而言，意味著需要實現(xiàn)完全的零碳。“十四五”期間是碳中和的一個起跑階段，需要為碳中和及能源轉(zhuǎn)型做充分的一個準(zhǔn)備。為實現(xiàn)碳中和，減碳減排和增加森林碳匯是重要兩個方面。隨著工業(yè)化發(fā)展和現(xiàn)代化進(jìn)程，未來能源需求量還將持續(xù)激增，在保證能源整體增量需求的前提下，大力推動零碳的氫能源發(fā)展，是能源結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)的利用化石能源為主的碳循環(huán)。轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕娊庵茪涞臍溲h(huán)利用，是碳中和總體目標(biāo)的實現(xiàn)途徑。因此新循環(huán)作為一個儲能介質(zhì)，為了終極能源，氫氣作為儲能貨幣，將參與未來的一個能源的交易和轉(zhuǎn)化，今年7月，李克強總理主持召開了國務(wù)院常務(wù)會議中明確提出了碳交易市場的上限，我們認(rèn)為在未來，在構(gòu)建以氫為循環(huán)的載體的能源體系當(dāng)中，氫可以直接和碳掛鉤交易，也就是說氫能是未來的終極能源貨幣。

　　

　　第二部分是綠色氫能。氫氣是未來的一個重要能源載體，氫能具有以下幾個重要體征。第一是儲量豐富，氫氣是元素周期表中位于第一位的元素，是自然界中含量最多的元素，占大氣質(zhì)量的75%，占大氣分子總數(shù)的90%。第二是零碳排放，氫能中不含碳原子，所以利用過程不釋放溫室氣體和有害物質(zhì)，是清潔的能量載體，是實現(xiàn)30·60目標(biāo)的重要途徑。第三是能量密度，氫能是高密度的能量載體，它是高于傳統(tǒng)的氣柴油傳統(tǒng)燃料。

　　

　　這是氫氣的安全性，在目前，人們傳統(tǒng)觀點中是談氫色變，氫氣是非常危險的化學(xué)品，通過火災(zāi)特性實驗和安全等級的一個綜合分析，氫氣的安全性是要高于傳統(tǒng)的化石燃料的。因為氫氣比重比較小，向上跑，在開放的大氣中極易擴散，所以微量的氫氣泄露，可以在空中很快地稀釋成安全混合氣。傳統(tǒng)化石燃料泄露后因不能馬上消散，造成的危險性是非常巨大的，而氫氣的擴散系數(shù)是汽油的12倍，甲烷的4倍，因此氫氣的安全性是非常高的。氫氣作為未來的一個終極能源，可應(yīng)用于很多領(lǐng)域，現(xiàn)在目前最成熟的用于交通利用，作為化石燃料替代品，用于氫能汽車，氫可以用于重工業(yè)領(lǐng)域，作為綠色清潔的化工原料，碳普及和封層技術(shù)，實現(xiàn)重工業(yè)的完全脫碳，還可以涵蓋鋼鐵、水泥、化工等高碳排企業(yè)。

　　

　　第三氫能是重要的一個儲能介質(zhì)。能量密度高，無污染，可以實現(xiàn)傳統(tǒng)電網(wǎng)無法實現(xiàn)的大規(guī)模跨季節(jié)、跨時段、跨領(lǐng)域的儲能，必將成為我國風(fēng)能等可再生能源的一個重要的消納利器，氫氣在碳中和過程中發(fā)揮著非常至關(guān)重要的作用。氫氣有灰氫、藍(lán)氫和綠氫之分，綠氫是指氫氣制備過程中的一個零碳排放，因此我們認(rèn)為綠色氫能是碳中和背景下，未來利用氫能的唯一方式。其路徑是通過風(fēng)能等可再生能源，電解水制氫與氫聯(lián)姻，通過可再生資源打造零碳排放的綜合智能體系，從而達(dá)到未來的氫循環(huán)。

　　

　　第三部分是“風(fēng)氫儲+”綜合智慧能源的一個概述。“風(fēng)氫儲+”新型綜合智慧能是氫能與可再生能源的一個深度融合。通過風(fēng)能、水電解質(zhì)氫、氫電互融。氫作為能源循環(huán)的介質(zhì)，可作為電儲能，也直接能轉(zhuǎn)為電能、熱能、化學(xué)能等多種能源形式，并向交通、化工、鋼鐵等行業(yè)滲透，構(gòu)建能源行業(yè)的綜合體系。其核心大腦是智慧能源管理系統(tǒng)，打造“風(fēng)氫儲+”新型綜合智慧能源體系，應(yīng)在消費側(cè)充分發(fā)揮氫作為燃料、原料的雙層屬性。在交通、工業(yè)、建筑三大領(lǐng)域提高清潔能源消費占比，在供給側(cè)應(yīng)該開展可再生能源賦予電價制氫，保障可再生能源的消納，同時借助儲氫技術(shù)實現(xiàn)跨季節(jié)，跨時段的大規(guī)模儲運。在體制側(cè)以綠氫作為綠色電力證書交易的重要組成部分，打造全面的清潔能源市場化發(fā)展機制和源網(wǎng)荷儲化一體化的機制。

　　

　　以下是幾種綜合能源的利用形式。首先，就是傳統(tǒng)的基地型風(fēng)氫儲一體化體系，也是現(xiàn)在最成熟的一個體系。通過風(fēng)能發(fā)電來制氫，氫再反饋電網(wǎng)，削峰填谷，現(xiàn)在已經(jīng)開始大規(guī)模的應(yīng)用。第二種是基地型的風(fēng)火氫化儲一體化形式，利用部分風(fēng)能上網(wǎng)，部分制氫，加上火電起到一個兜底的作用，這樣還克服了風(fēng)電不穩(wěn)定性的劣勢。那么，火電產(chǎn)生二氧化碳，可以遇氫反應(yīng)生成阿爾法烯烴，阿爾法烯烴是重要的化工原料，經(jīng)濟(jì)性非常好的，實現(xiàn)零碳排放。但是另一方面，氫氣也可以應(yīng)用于交通領(lǐng)域，實現(xiàn)完全零碳化的一個綜合能源體系。

　　

　　第三種是園區(qū)型風(fēng)氫生+冷熱電三聯(lián)動形式，這種綜合智慧能源特別適合于一些中小園區(qū)，通過生植物與氫的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)園區(qū)冷熱電三聯(lián)動，完全零碳排放。

　　

　　東方電氣是氫能發(fā)展的一個先行者，在2010年，東方電氣將氫能產(chǎn)業(yè)納入重要規(guī)劃，并瞄準(zhǔn)氫將氫能作為重點培育發(fā)展的一個新興產(chǎn)業(yè)，先后出臺了多個文件推動戰(zhàn)略目標(biāo)的有效落地。目前，東方電氣先后開發(fā)了氫燃料電池，膜電極，氫燃料電池電堆，氫燃料電池整套系統(tǒng)，氫燃料電池客車、公交車、環(huán)衛(wèi)車以及上游的儲氫罐，還有制氫系統(tǒng)和加氫站的研制。

　　

　　構(gòu)建以氫為循環(huán)的綜合智慧能源體系是一個龐大而又系統(tǒng)的工程。首先要構(gòu)建一個以資源稟賦，負(fù)荷需求，投資成本，環(huán)境影響等控制組成的多目標(biāo)函數(shù)，與綜合智慧能源管理系統(tǒng)為大腦通過對不同能源屬性的充分感知，建立理論科學(xué)的優(yōu)化算法和分析經(jīng)驗以及建模能力，從而實現(xiàn)了綜合智慧能源的配制與搭建。

　　

　　以下展示的就是以氫為循環(huán)的綜合智慧體系的核心產(chǎn)品，包括前端的智能風(fēng)機還有參氫燃燒的燃?xì)馊紮C，智能風(fēng)機，儲氫系統(tǒng)，加氫系統(tǒng)，氫燃料電池，氫能公交，綜合能源智慧管理系統(tǒng)。東方電氣目前覆蓋了綜合智慧能源的全產(chǎn)業(yè)鏈的一個核心產(chǎn)品還有應(yīng)用端。

　　

　　東方電氣所打造的綜合智慧能源管理系統(tǒng)，主要是根據(jù)氫能的需求，負(fù)荷特性以及風(fēng)資源等條件，確定系統(tǒng)的一個選型結(jié)構(gòu)，建立數(shù)學(xué)模型，以系統(tǒng)的投資成本最小等效氫價最低等目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)化系統(tǒng)容量配制。根據(jù)實際工程測算，能效利用率大于75%。

　　

　　第四部分是“風(fēng)氫儲+”一體化解決方案。目前，新能源規(guī)模不斷擴大，年發(fā)行量小時數(shù)不斷降低，電力領(lǐng)域急需突破電力的零和圈，我們認(rèn)為其路徑就是以氫能為載體向其他行業(yè)，比如交通、化工和鋼鐵等行業(yè)滲透。通過新能源發(fā)電車的近零排放，智取綠氫可利用與氫能汽車和化工，如鹽酸，合成氨制備和鋼鐵行業(yè)。因此，綠色氫能是碳中和的一個最優(yōu)路徑。

　　

　　一體化解決方案的總原則將源網(wǎng)荷儲的各環(huán)節(jié)打通，形成一個內(nèi)部生態(tài)鏈，同時從技術(shù)運營主體等多個層次綜合考慮。因為氫能是突破了傳統(tǒng)電力行業(yè)的范疇，目前的產(chǎn)業(yè)化運用主要集中在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，因此與氫能相關(guān)的能源整體規(guī)劃應(yīng)將氫能的生產(chǎn)、運輸運用于電力網(wǎng)的源網(wǎng)荷儲相統(tǒng)一，包括電力、電力、用氫量的品類、數(shù)配網(wǎng)絡(luò)與制氫站的納入考慮，加氫站與城市公交，物流車相互的一個協(xié)調(diào)。

　　

　　其次是工藝系統(tǒng)的確定。風(fēng)電場規(guī)劃，制氫站、加氫站容量、工藝參數(shù)的系統(tǒng)選擇，所處的位置和服務(wù)對象相匹配，滿足系統(tǒng)的整體要求。現(xiàn)在的制氫系統(tǒng)一般工藝路線就是電解到一級壓縮再到存儲，二級壓縮到存儲再到加注，最后是設(shè)備的選型及系統(tǒng)配制，制氫、儲氫、冷卻壓縮加氫等系統(tǒng)的配制應(yīng)與設(shè)備制造技術(shù)水平相匹配，并針對高壓氫氣特有的屬性選擇合適的一個存儲和管線材質(zhì)，同時還應(yīng)設(shè)置良好的降溫、防泄露和安全聯(lián)動等措施。

　　

　　在“雙碳”目標(biāo)的背景下，東方電氣秉持綠色電力驅(qū)動未來的信仰，在風(fēng)、光、水、火、氣、氫六電并舉，通過多年的技術(shù)沉淀，可以提供綠色零碳排放的綜合智慧能源整體解決方案和整套設(shè)備，為用戶創(chuàng)造更高的價值。

　　

　　今天的分享就到此結(jié)束，謝謝大家。

　　

　　（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）