2022年3月，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》(以下简称《规划》)，这是我国首次在国家层面对氢能产业做出的顶层设计。氢能战略地位逐步提升，对我国氢能产业的高质量发展将发挥重要的指导作用。
6月6日，储能圆桌派会议第三期在线上顺利召开。会议由储能领跑者联盟主办，TCL 科技集团股份有限公司战略投资部韩启明主持。

本期圆桌派主题为“氢储能相关热点”，我们特邀了国电投氢能首席技术官柴茂荣教授、中国电建集团海外事业部高级主管李菲、隆基氢能市场部负责人薛蔚茹以及上海申银万国证券研究所高级分析师查浩四位嘉宾。本次会议，四位嘉宾通过对政策解读、电力行业的相关应用、氢储能技术优势以及发展状况进行梳理及阐述，指出目前氢储能系统存在的热点和痛点，并对氢储能在未来的发展趋势进行了展望。

《氢能产业发展中长期规划》政策解读
近日，政策端对氢储能的关注与支持正在持续升温，《规划》提出要积极开展氢储能在可再生能源消纳、电网调峰等应用场景的示范。探索氢能跨能源网络协同优化潜力，探索培育“风光发电+氢储能”一体化应用新模式，促进电能、热能、燃料等异质能源之间的互联互通。此前，《“十四五”新型储能发展实施方案》也将氢储能列入重点发展的新型储能技术。氢储能正成为新能源领域一大热词，许多氢储能示范项目在全国也正悄然开展。在线上圆桌讨论中，四位嘉宾基于不同的角度分享了自己的观点。

针对这个议题，柴茂荣教授谈到“氢储能的密度非常大，未来我们国家会从现有的化石能源往可再生能源为主体的新型电力系统来发展。在这样的背景下，通过电-氢-电技术可以实现长时储能，国电投也在积极推动兆瓦级PEM制氢项目。”

从《规划》中不难看出，可再生能源制氢是主要发展方向，尤其是以PEM制氢为基础的电-氢-电互变技术，为储能技术提供了新思路。目前，全球范围内能源转型正在加速进行，氢能作为一种新型清洁能源，将在未来能源供给占比中的比例逐渐增加，这也为氢储能发展提供了更大的市场空间。此外，《规划》明确了氢的能源属性，是未来国家能源体系的组成部分。李菲补充道，《规划》不仅明确了氢能在能源系统的战略性定位，而且从侧面为业界人士增强了信心。

氢能产业现状和项目探索

国际能源署(IEA)数据显示，全球累计登记氢能项目达982个。在氢储能项目领域，德、美、日等国家起步较早，在氢能的电力行业应用发展方面已处于世界领先水平，并且多项关键技术取得了较大成果。而目前国内氢储能项目大多还处于示范应用阶段。

据EESA不完全统计，自2021年以来，我国已有22项氢储能相关项目在建或者已经建成。值得一提的是，今年5月25日，宁波慈溪氢电耦合直流微网示范工程正式开工，该项目具有国际领先技术指标的制氢、储氢技术，将形成集科研、制取、储运、交易、应用一体化的氢能产业体系。去年9月，安徽六安建设的国内第一个兆瓦级氢能源储能电站正式满负荷运行调试成功，这也是首次实现兆瓦级氢储能在电网领域的应用。去年11月，全球规模最大的氢储能发电项目——张家口200MW/800MWh 氢储能发电工程顺利通过评审，标志着我国氢能在大规模储能调峰应用场景迈出实质性一步。
“从项目端来看，隆基近期也成功入围中石化首个万吨级的绿氢示范项目，经研发攻关，隆基氢能的碱水制氢系统已实现并达到了世界领先水平。” 薛蔚茹向大家分享了隆基目前在氢能领域做出的一些探索。

根据国际可再生能源署(IRENA)近期发布的2022年可再生能源发电量统计报告显示，2021年全球可再生能源发电装机容量新增295GW，同比增长6%。IEA发布的《2050年净零排放:全球能源部门路线图》指出，至2050年，可再生能源发电将占全球总发电量的88%。随着间歇性可再生能源发电量占比的提高，电力系统面临的挑战将越来越多。基于多年的电力行业研究背景，查浩提到，“氢能包括氢储能的发展跟电力系统和双碳目标关联度还是较好的。目前电力系统存在三大挑战：第一个是平衡的问题；第二个是跨省区送电问题；第三个是抗风险能力弱。氢能在电力系统中有很多独特的定位，我觉得是无可替代的。”

氢储能在电力行业中的应用场景

氢能应用从交通领域起步，逐步引入发电领域，为电力系统灵活性构建做出贡献，助力新型电力系统的建设。

1可再生能源消纳

风电光伏装机的跨越式增长会带来消纳难题，而氢储能可以在电力系统实现分布式能源发电、氢能储放电、负荷用电的“源-网-荷-储”协同，可以有效解决可再生能源消纳问题，提高能源发电利用率。

2数据中心节能减排

柴教授从电力央企视角出发，认为数据中心作为“能耗大户”，是氢储能重要的应用场景。2021年7月14日，工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》明确：支持探索利用锂电池、储氢和飞轮储能等作为数据中心多元化储能和备用电源装置，这一规划为氢储能在电力行业扩大了市场。据悉，今年3月22日，四川中核国兴科技有限公司与联想新视界（北京）科技有限公司在成都举行全面合作协议签约仪式，将打造全国首个氢能零碳数据中心。

针对应用场景这个议题，李菲提出了更进一步的观点，他认为不应该把氢储能仅局限在电力行业里面，这样就限制了它的发展，而应该积极探索多个领域应用场景，例如煤化工行业、冶金行业以及交通行业这些脱碳困难、需要“氢能”的领域，来充分发挥氢能脱碳潜力，助力电力行业实现绿色转型。


氢储能项目经济性

除了应用场景分析，各位嘉宾同时也非常关注氢储能项目经济性。柴教授提到，“具体应用场景需要根据氢的成本价格来定，随着成本降低，应用场景也会扩张。”薛蔚茹指出“只有可再生能源消纳站稳脚跟，产生经济性之后，氢储能未来应用场景的市场才会更好。”未来，在各应用场景下如何实现成本最优有待进一步研究。查浩补充道，“我觉得更多的是展望氢储能在电力系统内部的一个中长期地位，如何把氢整个产业链的成本尽快降下来，对于早日实现整个氢储能的经济性是很重要的。”

成本问题确实是我国氢储能的一大痛点，目前我国氢储能项目仍处于商业化初期阶段，氢储能造价还处在高位，经济性难题尚待突破。由于制氢技术成本较高，制约了其发展速度。从制氢环节来看，电能成本占据了制氢成本的60%左右，未来可以和“三北”地区的风光基地联合发展，通过利用弃电、低价电量等优势，大幅消减制氢成本，提高氢能经济利用性。

今后，随着氢能产业逐渐趋于成熟，氢储能将在电力系统应用中得到逐步推广，并不断拓展多元化示范应用场景。

氢储能技术VS其他主流储能技术

相对于电化学储能而言，氢储能更加适合长时储能的场景氢储能技术的原理在于，在用电低谷期，利用富余的可再生能源电力电解水制取氢气，并以高压气态、低温液态、有机液态或固态材料等形式储存起来，实现电氢绿色转换；在用电高峰期，再将储存的氢通过燃料电池或氢气透平装置进行发电，馈入电网。
当间歇性可再生能源发电量占比超过50%时，电力部门将不仅需要增强日内灵活性，还需要季节性储能技术以灵活应对电力供需季节性失衡以及极端天气事件。而氢储能具有大规模长周期的优势，未来市场潜力巨大。

伴随电动汽车和化学电池技术的发展，电化学储能技术近几年发展最为迅速。近5年，锂电池能量密度提高了1倍以上、循环寿命提高了2至3倍。但若需要进行长周期的储能，如跨季节储能，会受到其容量的限制。李菲指出，“相对于电化学储能而言，氢储能更加适合长时间跨区域的场景。”从规模储能经济性上看，固定式规模化储氢比电池储电的成本低一个数量级。

相对于抽水蓄能而言，氢储能可扩展性较强，受地理和资源的限制较少目前技术成熟度较高的大规模商业化储能技术还有抽水蓄能，但抽水蓄能容易受到地理条件的限制，选址较为困难，且生态影响大、建设周期长。而氢储能可扩展性较强，受地理和资源的限制较少。
由此可见，传统、单一的储能方式难以满足复杂状态下的电力调节需求。相较之下，氢气的储能属性使其具备跨时间和空间、灵活应用、清洁高效的潜力。对此，查浩表示“目前可能抽水蓄能挑大梁，未来整个氢的长时储能功能是无可替代的，期待的点也会更多。”

氢储能产业发展瓶颈及前景展望

氢储能产业的并不像想象中那样一帆风顺，还面临着诸多挑战。柴教授提到， “目前瓶颈主要有两个，一个是政策法律法规方面需要国家扶持，还有一个是开发技术的同时应该把成本降下来。”

1质子交换膜、碳纸、催化剂等核心技术亟待国产化

柴茂荣教授呼吁，大家应当联合起来，重点突破“卡脖子”技术，把整个产业链做大做强做全。发展氢储能产业，需要在保证安全的前提下，强化技术创新，驱动氢能产业高品质发展，支持相关领域核心关键技术攻关、应用示范与推广。对此，李菲补充道，在技术层面，比如质子交换膜、碳纸、催化剂等部件的关键材料国产化程度较低，这也是氢储能项目成本居高难下的重要原因。除了技术方面，氢储能在商业化应用的各个环节也存在不少瓶颈，商业模式并没有完全建立。

2产业发展早期，政策法律法规方面需要国家扶持

在影响氢储能产业发展的诸多制约因素中，“成本居高不下”备受关注。在短期无法上量的情况下，补贴就是降本的另一个选择。从各地区来看，自国家出台氢能产业的规划后，各省市纷纷出台了不同程度的补贴和奖励政策，这些政策间接推动了氢储能系统的示范和规模化。对此，薛蔚茹提出三点呼吁：一是定义“绿氢”的标准。明确“十四五”、“十五五”期间“绿氢”占比，提出“绿氢”产业发展路径，提高“绿氢在工业脱碳中作用和价值，鼓励用可再生能源水电解制氢；二是将绿氢管理纳入能源管理体系，制定绿氢价格政策，例如降低利率。同时给予绿氢适当补贴，继续深化完善碳交易市场，例如提升碳价；三是在可再生能源发电优势区且为绿氢消纳区建立国家级大型绿氢“领跑者”示范基地，鼓励推广先进产品技术，打通产业链实现“制储输用”一体化。

针对氢储能未来发展方向，查浩指出“氢储能这个环节，可能目前三五年更多的是起牵头作用，为氢能中长期发展提供更坚强的后盾。”
实际上，针对氢储能产业存在的问题，从国家到地方，从行业到企业，已经在不断寻求破解之法。随着行业布局的完善，氢储能产业的人才队伍建设不断加强，技术研发和创新能力不断提升，相信在未来，氢储能作为一种有着诸多无可比拟优势的技术方式，将在我国以及全球能源转型与碳中和目标实现中占据战略地位。

原标题：氢储能产业的机遇与挑战