為充分發(fā)揮氫能助力能源綠色低碳轉(zhuǎn)型、支撐實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的重要作用，源端通過可再生能源電解水制取清潔低碳氫已經(jīng)成為行業(yè)共識，用戶端電能和氫能的互補協(xié)同應(yīng)用也成為能源利用的重要途徑之一。未來，氫能與電能的發(fā)展將緊密相關(guān)、協(xié)調(diào)互補，氫電耦合系統(tǒng)正成為重要發(fā)展趨勢。

應(yīng)用場景多元 科學構(gòu)建是關(guān)鍵

根據(jù)氫能和電能生產(chǎn)、儲存、輸送、使用的多個環(huán)節(jié)，氫電耦合系統(tǒng)可組合為三大類典型耦合應(yīng)用場景。

一是可再生能源電解水制氫及就近綜合利用耦合場景。其一在可再生能源資源豐富且當?shù)貧淠苄枨筝^大地區(qū)，設(shè)立可再生能源電解水制氫專區(qū)，制取的氫作為原料或者燃料就近利用，應(yīng)用場景包括石化、化工、交通、電力等應(yīng)用，例如，張家口近年來大力發(fā)展可再生能源制氫，在北京冬奧會期間為交通用氫提供保障。其二用戶端氫電互補應(yīng)用耦合場景，即通過氫能和電能的協(xié)同支撐，滿足用戶多樣化、低成本、高可靠性用能需求，例如，山東省正在牽頭開展的“氫進萬家”科技示范項目。

二是氫儲能場景，即在可再生能源資源豐富且電網(wǎng)大規(guī)模、長周期、靈活性調(diào)節(jié)需求較大地區(qū)，設(shè)立可再生能源電解水制氫專區(qū)，結(jié)合氫能存儲和氫能發(fā)電技術(shù)，通過電-氫-電的轉(zhuǎn)換技術(shù)，發(fā)揮氫能長周期、大容量儲能優(yōu)勢。

三是能源遠距離運輸耦合場景，即針對可再生能源豐富地區(qū)和氫能需求端逆向分布的特點，綜合論證輸電與輸氫的技術(shù)經(jīng)濟性，實現(xiàn)新能源發(fā)電與氫能需求匹配的場景。這既包括在可再生能源資源豐富地區(qū)設(shè)立制氫專區(qū)，采用氫能輸運技術(shù)，滿足遠端用戶側(cè)用氫需求的場景;也包括將可再生能源發(fā)電遠距離輸?shù)接脩魝?cè)，通過用戶側(cè)電解水制氫，滿足遠端用戶側(cè)多元化用氫和用電等能源需求。

科學構(gòu)建氫電耦合系統(tǒng)是實現(xiàn)氫能和電能協(xié)調(diào)互補優(yōu)勢的關(guān)鍵。需結(jié)合用戶需求，統(tǒng)籌資源條件和基礎(chǔ)設(shè)施情況，深入系統(tǒng)開展技術(shù)經(jīng)濟論證，因地制宜推進工程實踐。

一是將氫電耦合系統(tǒng)發(fā)展與能源綠色低碳發(fā)展目標相結(jié)合。堅持目標導向，將是否有利于推動綠色低碳發(fā)展作為發(fā)展氫電耦合系統(tǒng)的目標和檢驗標準，從是否有利于節(jié)能、減排、提效、減碳的角度分析論證發(fā)展氫電系統(tǒng)的必要性。

二是將氫電耦合系統(tǒng)發(fā)展與能源布局和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展相結(jié)合。以滿足能源需求為導向，將氫電耦合系統(tǒng)發(fā)展與地方能源布局和不同區(qū)域協(xié)調(diào)互濟發(fā)展相結(jié)合，因地制宜，宜電則電、宜氫則氫、氫電協(xié)同，為解決能源供給和需求的逆向分配矛盾提供新的解決方案。

三是將氫電耦合系統(tǒng)發(fā)展與科技創(chuàng)新能力相結(jié)合。氫能作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，尚有很多技術(shù)裝備難題需要攻關(guān)，在產(chǎn)業(yè)布局過程中，需要持續(xù)提升科技自立自強能力，科學判斷氫電耦合系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)裝備的自主化水平和攻關(guān)能力，避免將國內(nèi)市場變?yōu)閲饧夹g(shù)裝備的試驗場。

四是將氫電耦合系統(tǒng)發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展能力相結(jié)合。堅持系統(tǒng)思維，將定性分析和定量分析相結(jié)合，統(tǒng)籌氫能制儲輸運和電能發(fā)輸配用全鏈條，算好氫電耦合系統(tǒng)的綜合賬、長遠賬和經(jīng)濟賬，以安全、經(jīng)濟為基礎(chǔ)，推進氫電耦合系統(tǒng)穩(wěn)步持續(xù)健康發(fā)展。

推進氫能和電能協(xié)同有序發(fā)展

當前，我國氫能產(chǎn)業(yè)仍處于起步期，能源轉(zhuǎn)型將加快氫能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。在這個過程中，氫電耦合系統(tǒng)的發(fā)展路徑將不斷演化，并向著多元化方向發(fā)展。對此，提出以下四方面建議：

一是科學研究，明確發(fā)展路線。建議進一步以國家氫能規(guī)劃為綱領(lǐng)和指引，深入研究我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的路線圖，尤其是將氫電耦合系統(tǒng)納入氫能發(fā)展全局進行部署，構(gòu)建促進氫電耦合系統(tǒng)科學發(fā)展的產(chǎn)業(yè)體系，制定更加詳細的技術(shù)和經(jīng)濟指標目標，分階段、有序推動氫能和電能產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。

二是標準先行，健全標準體系。建議盡快構(gòu)建滿足氫電耦合系統(tǒng)發(fā)展的相關(guān)標準體系，健全規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)運行、驗收評價、經(jīng)濟分析等全過程標準，逐步解決標準滯后問題，夯實技術(shù)基礎(chǔ)，推進國標、行標、團標協(xié)同發(fā)展，并依托典型工程開展先進標準應(yīng)用和示范。

三是穩(wěn)慎有序，推動試點示范。加強國家級-省級-項目級規(guī)劃的統(tǒng)籌銜接，以系統(tǒng)思維對具體問題進行具體分析。建議在全國氫能資源豐富、應(yīng)用場景明確、基礎(chǔ)設(shè)施較好的地區(qū)先行先試，以需求牽引帶動可再生能源電解水制氫規(guī)?；?、低成本發(fā)展，示范開展技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新，為全國的政策、法規(guī)、模式等的制定提供樣板和借鑒。

四是超前部署，推動技術(shù)攻關(guān)。圍繞制約氫電耦合系統(tǒng)發(fā)展的具體問題超前部署、集中攻關(guān)，提高可再生能源電解水制氫、燃料電池、摻氫燃機、大規(guī)模儲氫、長距離輸氫等技術(shù)裝備水平;運用系統(tǒng)思維破解發(fā)展問題，提升系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計能力，從技術(shù)研發(fā)、裝備制造、系統(tǒng)優(yōu)化、協(xié)同控制的全流程進行攻關(guān)，提高生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率。