周孝信院士：绿氢将成重要储能介质

10月11-12日举办的第三届全球新能源与智能汽车供应链创新大会上，中国科学院院士、美国国家工程院外籍院士周孝信指出，“双碳”目标的提出，要求落实两个“构建”，即构建清洁低碳、安全高效的能源体系，构建以新能源为主体的新型电力系统。

据周孝信介绍，新型电力系统有五个主要特征：1、高比例可再生能源电力系统；2、高比例电力电子装备电力系统；3、多能互补的综合能源电力系统；4、数字化智能化的智慧能源电力系统；5、清洁高效低碳零碳电力系统。同时，还拥有五项核心指标，即：1、非化石能源在一次能源消费中的比重；2、非化石能源发电量在总发电量中的比重；3、电能在终端消费中的比重；4、系统总体能源利用效率；5、化石能源的二氧化碳排放。

周孝信指出，“双碳”目标清晰后，考虑经济社会发展对能源电力安全的要求及能源电力技术进步的要求，要设定三项经济社会和能源发展的主要目标及变化趋势，即一次能源消费总量、非化石能源消费的占比、全社会用电量。

从一次能源消费总量和非化石能源消费占比来看，周孝信认为，到2060年，变化趋势可分为三个阶段：

第一阶段是2021年到2030年，期间非化石能源占比增长较慢；而第二阶段，即2030年到2050年，对于非化石能源将是非常关键的一个时期，经过10年的发展，已经具备了相应的技术条件和电力系统基础后，将迎来高速增长，平均每年将增加2.5%；第三阶段是2050年到2060年碳中和的10年，变化将趋于平缓。

周孝信指出，能源系统和电力系统的二氧化碳排放，均可在2030年前实现达峰，之后，能源系统二氧化碳排放量将在2050年和2060年分别降低为峰值的28%、10.5%，而电力系统排放量将在2050年和2060年分别降低为峰值的25.4%和1.6%。

“新型电力系统的构建会面对很多问题，比如怎么应对风能、太阳能的发电带来很多的波动性、间歇性、随机性，这就需要储能。”周孝信表示，“我们非常希望电动汽车在充电的时候，能够发挥储能的作用，通过数字化、智能化的控制，能够有序地为电力系统提供储能的安排。”

周孝信预计，到2030年，需要用来支持新能源发展的非抽水蓄能的储能规模将达到100GW。

其中，清洁高效低成本是氢能储能技术是储能的重要方向。“我们希望可再生能源发电实现规模化制氢，其生产过程作为电力系统可调节的用电负荷，发挥对高比例可再生能源新型电力系统灵活性调节的作用，”周孝信表示，绿氢与能源化学技术融合，规模化生产便于运输储存的甲烷、甲醇、氨等气体/液体燃料和化工原料，替代石油、天然气等化石能源，可作为未来高比例可再生能源新型电力系统应对中长周期能源电力供需不平衡的一种储能介质。

“长周期储能，过去是储煤、储天然气、储石油，”周孝信认为，未来，作为非化石能源，在完全绿色的情况下，储氢以及利用绿氢和二氧化碳合成的能源产品和化工原料，将变得非常重要。他进一步表示，“我们希望非化石能源的发电，包括光伏发电、风电，价格能够进一步降低，对制氢的效率进一步提高。”

周孝信强调，可再生能源电解水制氢的生产过程，作为电力系统中可快速调节的负荷，可成为应对风电、光伏发电波动性、间歇性的有效措施。而由绿氢合成的绿色能源产品，甲烷、甲醇、氨等，以其便于运输易于储存的特性，既可作为化工原料，也可作为以新能源为主体的新型电力系统应对中长期能源电力供需不平衡的一种储能介质。