氢储能项目市场在可再生能源

氢储能项目市场在可再生能源AnnaHirtenstein正如上世纪90年代是太阳能和风能的时代一样，本世纪20至30年代将是氢能时代。法国工业气体制造商液气公司(AirLiquideSA)负责高级业务与技术的副总裁兼氢能委员会倡议秘书皮埃尔－艾蒂安弗朗克(Pierre-EtienneFranc)称，这是一个真正的战略转变。氢能委员会是一个倡导氢储能技术研发工作的行业协会。将全球能源体系完全转向可再生能源的秘诀，可能蕴藏在宇宙中含量最丰富的物质中，它是氢。从英荷壳牌石油公司(RoyalDutchShellPlc)到尤尼珀公司(UniperSE)在内的大型能源公司以及宝马汽车公司(BMWAG)和奥迪汽车公司(AudiAG)等汽车制造商纷纷开始支持氢储能技术。这些大公司支持的研发项目正在研究如何利用氢元素实现长时间储能：超越锂离子电池蓄电时长数周甚至数月。氢能时代虽然在过去十年里业界对氢储能技术研发的投资仅为25亿美元，但相关工作将为一个扑朔迷离的问题提供答案：即如何储存电力供未来使用。电池将白天的电力储存至夜晚使用的能力越来越强，但它们的电量往往在几周之后就耗尽了。氢可以无限期地储存在储氢罐中。举例而言，这意味着夏季通过太阳能面板收集到的电能可以储存到冬季使用。利用太阳能发电生产可再生的氢氢储能已经是一种众所周知的技术了，但这种技术尚未在商业环境下被证明可行。利用风力或太阳能生产的过剩电力可以用来驱动电解，将水分解成氢和氧元素。这一过程中捕获的氢可以在任何需要的时候提供给天然气发电厂或燃料电池进行发电。炼油厂等工业厂房也可以在化学工艺中利用氢。迄今为止，能源企业一直主要专注于氢在燃料电池领域的潜力（燃料电池通过一种化学反应利用氢来发电）。在电力存储方面，目前大部分投资都用于开发手机与笔记本电脑广泛使用的锂离子电池。但是，如果不经常充放电，锂离子电池的电量往往会流失掉。氢储能技术之所以富有吸引力，是因为它能够实现更长时间的储能。目前唯一切实的替代选择是将水抽送到一个山顶水库中关闸储存，直到电网公司准备好开闸放水通过水电站发电。这种所谓的抽水蓄能需要合适的地理位置。不同储能技术的规模和放电期大型能源、汽车企业的新宠如果可以足够廉价地生产氢来储能，那电力公司将得以削减旗下化石燃料电厂的规模，因为电网将更容易地处理来自风力和太阳能发电站的间歇性电力。举例而言，由于电网拥挤导致许多风力发电场被迫保持闲置状态，2016年中国大约损失了34亿美元的相关收入。如果要100%向可再生能源转型，氢可以发挥关键作用。彭博新能源财经(BloombergNewEnergyFinance)分析师克莱尔柯里(ClaireCurry)说，企业可以兴建天然气发电厂，但那当然就不是100%的清洁能源了。氢储能技术相关研究工作还处于起步阶段，但来自大型企业的支持力度在不断加大。氢能委员会是在最近一次的达沃斯世界经济论坛(WorldEconomicForum)上成立的。作为该委员会的成员，17家大型企业正在想方设法将氢气纳入清洁能源体系中。氢能委员会的成员企业包括英荷壳牌石油公司、道达尔石油公司(TotalSA)、昂吉集团(EngieSA)、丰田汽车公司(ToyotaMotorCorp.)、宝马汽车公司、奥迪汽车公司和日本工业气体供应商岩谷产业公司(IwataniCorp.)等。通用汽车公司(GeneralMotorsCo.)正在申请入会。氢能委员会正在考虑成立一个技术示范项目基金，并将于11月在波恩举行的下一轮联合国气候谈判会议上再次开会。目前，全球有几个氢储能项目正在运营中；它们得到了德国公用事业公司尤尼珀公司、欧盟以及各类工业和能源公司的支持。氢储能项目并非十全十美彭博新能源财经分析师柯里的研究表明，氢储能系统在得克萨斯州西部那样的地区可以行得通，因为那里有大量现有能源网络和客户支持将太阳能转化为氢气。柯里评估了一个理论上为制氢装置提供能源的1吉瓦太阳能发电场，并发现氢储能装置在合适的条件下可以实现盈利。氢也是有缺点的。柯里表示，要创造一个储能容量市场，政府有必要出台激励措施。而在目前，电池是可以替代氢的许多功能的一个选择。将电力转化为一种气体、然后再将这种气体转变成电力，这一整套思路让一些人感觉太绕了。英国电动汽车充电网络运营商PodPointLtd.的首席执行官埃里克费尔贝恩(ErikFairbairn)认为，应对氢的作用予以限制，以便让更多简易的技术得以蓬勃发展，特别是在电池可以满足需求的情况下。一般而言，在将能源从一种形式转换成另一种形式的过程中，必然会损失一部分能源效率。费尔贝恩称，氢气主要通过水的电解化来产生，即利用电力将氢与氧分离开来。完成这一过程后会立即损失掉四分之一的能量。不过，支持这项技术的企业很乐观，并且正在争取政府支持。此外，电子产品制造商东芝公司(ToshibaCorp.)和东北电力公司(TohokuElectricPowerCo.)也在日本福岛合作推进另一个氢储能项目。该电厂装机容量将达到10兆瓦，定于2021年开始运营。建成后，它可能是世界上规模最大的氢储能电厂。2013年8月，尤尼珀公司启动了其在法尔肯哈根的制氢厂，将过剩的风电转化为氢，生产出来的氢将输入另一个装置与二氧化碳结合形成甲烷。而甲烷将通过现有管道运输和存储。电转气是一项关键技术。尤尼珀公司负责创新技术的董事埃克哈特鲁姆勒(EckhardtRuemmler)表示，但由于政策不完善，目前电转气技术的大规模部署受到了阻碍。国家电投携民企成立10亿投资基金氢能源产业化加速9月13日，国家电力投资集团与腾华氢能、博石资产签订协议，共同投资10亿用于氢能产业投资基金。国家电力投资集团氢能科技发展有限公司总经理张银广向21世纪经济报道记者表示，目前全球能源行业正在进行大的变化，从化石能源转向氢能源等新能源，我们对氢能源的未来很有信心。这是8日工信部启动传统能源车停产停售时间表研究后，最新一个氢能源方面的投资。张银广等专家认为，锂电池等电动化新能源并不是真正的环保能源，因为锂电池等一旦报废，其危害比传统能源更大，而氢能源是水与氢的变化，可以做到完全环保。目前全球对从传统化石能源向氢能源等新能源转变已有很多的相关规划。美国加州可能将在2030年禁止传统燃油车上市销售；荷兰要求从2025年开始禁止在荷兰本国销售传统的汽油和柴油汽车，从而确保在2025年之后所有新车都是新能源汽车；德国通过了2030年后禁售传统内燃机汽车的提案。可见，在工信部等相关部委的推动下，氢能源等新能源产业发展空间广阔，国家电投是五大发电集团中清洁能源比重最高的发电公司，有实力让氢能源的成本快速下降。发力氢能源此次氢能产业投资基金总规模10亿元，主要投资方向为氢能产业链创新企业，电能转换、转化及应用技术，清洁能源领域科研成果的产业化。这是国内氢能源发展的重要一步。国家电投成立于2015年6月，由原中国电力投资集团公司与国家核电技术公司重组组建。目前国家电投是中国五大发电集团中清洁能源比重最高的发电公司，其电力总装机容量1.19亿千瓦。其中，火电7145.69万千瓦，水电2167.70万千瓦，核电447.52万千瓦，太阳能发电1002万千瓦，风电1251.97万千瓦，在全部电力装机容量中清洁能源比重占43.9%。年发电量3969亿千瓦时，年供热量1.55亿吉焦。拥有煤炭产能8010万吨，电解铝产能248.5万吨，铁路运营里程331公里。巨无霸国家电投进军氢能源产业，将对氢能源产业带来深远影响。目前国内电力弃风弃光等十分普遍，在解决弃风弃光问题上，氢能源将有巨大的作用，风力等新能源不是稳定的电力资源，而氢能源中的电能转换将解决这个难题。此次的基金中，央企国家电投占40%股份，民企腾华氢能和博石资产分别占30%，但是腾华氢能是此次基金主导方，谢曙是腾华氢能的董事长。据了解，2016年底谢曙和很多专家、企业开始在台州进行氢能小镇项目的建设——根据规划，该项目五年内总体投资将达到160亿元，培育一批氢能产业的龙头企业。其中，产业投资占总投资的60%，科技平台研发占总投资的10%，小镇配套基础建设占总投资的30%。此次国家电投的加入，让谢曙非常欣慰。谢曙表示，2012年他开始重点关注氢能源，和华北电力大学能源动力与机械工程学院、厦门大学材料学院材料科学与工程学科等氢能源方面的专家一起，研究、发展氢能源。氢是水的产品，台州有十分丰富的水资源，随着氢能产业的快速发展，氢能源的成本也将大幅下降。另一方面，相关政策也让谢曙看到了希望——8日工信部副部长辛国斌表示，全球汽车产业正加速向智能化、电动化的方向转变，为抢占新一轮制高点，把握产业发展趋势和机遇，中国已启动传统能源车停产停售时间表研究。这意味着目前石油天然气等传统能源车的停产停售在未来30至50年后将成为事实，中国是巴黎协定重要的参与国家，气候变化是全球性的挑战，因此氢能源等新能源的消费量必然大幅上涨，而化石能源必然下降。全球能源新宠目前，氢能源在国际上也是重要的发展方向。在日本，丰田和本田相继推出商业化的燃料电池汽车，本田已经开始向消费者交付旗下首批氢燃料电池汽车Clarity。据日本方面资料，Clarity仅依靠氢能源驱动，其最终排放产物只有对环境无害的水。不过，虽然这项技术具有相当高的生态效益，但也意味着配套基础设施也要跟上。不同于已经随处可见的汽油加油站以及正在开始不断普及的电力充电站，氢燃料供给站还相当匮乏。在加州，目前仅有70个左右的氢燃料供给站。谢曙说，目前我们已经有自己的产品和专利，也有国家的支持，3到5年我们就会有大的发展。据了解，此前在国务院《能源发展战略行动计划2014-2020》和国家发改委《能源技术革命创新行动计划2016-2030》中，也提到了氢能源发展的产业空间。上述计划明确指出了要提高可再生能源利用水平，切实解决弃风、弃光、弃水等问题，分别把氢能与燃料电池列入能源科技重点技术创新方向之一；把氢的制取、储运及加氢站，先进燃料电池、燃料电池分布式发电作为重点战略方向。此前，美国、荷兰等国家已经宣布传统燃油车上市销售的消息。美国加州可能将在2030年禁止传统燃油车上市销售；荷兰要求从2025年开始禁止在荷兰本国销售传统的汽油和柴油汽车，从而确保在2025年之后所有新车都是新能源汽车；德国通过了2030年后禁售传统内燃机汽车的提案。此外，德国参议院还建议德国立法者敦促其它欧盟成员国接受这一建议，2030年后只允许零排放汽车上路。张银广说，因此我们很有信心做强做大氢能源产业。储能应用市场储能产业作为未来推动新能源产业发展的前瞻性技术，目前已发展成物理储能、电化学储能、储热、储氢等在内的多种技术类型，在新能源并网、电动汽车、智能电网、微电网、分布式能源系统、家庭储能系统、无电地区供电工程等不同应用场景下发挥着其价值。随着我国低碳、绿色能源战略的推进，新一轮电力体制改革配套政策的落实，储能的应用价值得到了市场的认可，成为推进我国能源变革和能源结构调整的技术亮点。最近国家出台的多项能源规划政策，包括“十三五”规划纲要、《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》、《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》、《国家创新驱动发展战略纲要》、《中国制造2025—能源装备实施方案》等，都将储能作为重点研究和发展领域之一，给了储能项目一定的准入空间和支持力度。2017年3月，国家能源局印发《关于促进储能技术与产业发展的指导意见(征求意见稿)》，首次明确了储能在我国能源产业中的战略定位。《指导意见》中明确规定，“十三五”期间储能的主要目标是实现储能由研发示范向商业化初期过渡，“十四五”期间实现由商业化初期向规模化发展转变，对储能电池领域同样是一大利好。据估算，到2030年我国风电、光伏的储能市场空间就有望达到约1万亿元人民币。储能按其字面意思就是储存能量，据中关村储能产业技术联盟（CNESA）项目库不完全统计，截止2016年底，全球投运储能项目累计装机规模168.7GW，同比增长2.4%。抽水蓄能的累计装机规模占据比重最大，但增速缓慢，同比增长1.