登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
2016年,195个国家在巴黎举行的第21届COP会议上协商并签署了《巴黎协定》。签约国将与全球变暖作斗争,以工业化前的气温水平为参照,共同将气温升幅控制在2摄氏度以内。为实现这个目标,2019年2月,西班牙曾提出一项国家能源和气候综合研究计划(PNIEC),目标是在2030年提高可再生能源的占比。
(来源:微信公众号“氢云链”ID:qingyunliankeji)
PNIEC的研究结果表明:(1)管理可再生能源占比超过50%的能源网络是可行的;(2)通过使用天然气网络储存氢气可以进行季节性能源管理;(3)氢储能与电池储能可在储能周期上形成互补,避免大量进口天然气;(4)可再生能源制氢可作为替代燃料或用于工业用途。
一、氢储能方案的提出
西班牙提出在2030年要实现的国家碳减排目标包括:(1)温室气体排放量对1990年同比减少21%;(2)可再生能源在能源终端占比达到42%;(3)能源效率提高39.6%;(4)电力系统中可再生能源占比达到74%(2015年为34%)。
西班牙提出2050年要实现的目标是:(1)温室气体排放量对1990年同比减少90%;(2)电力系统中可再生能源占比达到100%。氢云链发现,这个目标与IEA提出的目标、实现阶段基本保持一致。为了实现这些目标,PNIEC计划到2030年前,将现有的传统能源装机容量减少16GW,并增加65GW可再生电力装机量使之增加到157GW。到2030年,可再生电力装机量将达到总装机量的72%。
风电光伏等可再生电力具有明显的季节性特征,如何利用春天和夏天富裕电力补充秋天和冬天电力需求缺口成为一个问题?计划中配套的6GW储能电池和8GW蓄水储能无法满足在6个月内管理超过10TWh电力的要求。
PNIEC氢储能策略是:利用电解水制氢技术,将氢纳入能源储存和管理系统,并利用现有的天然气网络储存氢气,并在合适的时间通过使用掺氢天然气(比例为15%)发电缓解能源短缺。
试验结果表明:该策略每年可回收利用7.27TWh的可再生能源电力,并减少254万吨二氧化碳排放。氢储能能够满足西班牙能源系统的需求。
二、PNIEC能源组合设计
西班牙电力系统包括了各种不同的能源组合。可再生能源包括水电、风电、光伏和太阳能集热;非可再生能源包括核电、煤、石油衍生燃料、天然气(包括联合循环和热电联产)等。
图12018年11月16日西班牙电力系统能源来源情况
来源:《Use of hydrogen as a seasonal energy storagesystem to manage renewable power deployment inSpain by 2030》
2030年电力需求曲线的评估:根据2018年的电力需求情况,PNIEC创建了对应于2030年的电力需求曲线(以季度为周期,每季度创建一个),各季度平均电力需求D(t)的函数计算如下:
其中Di(t)是第i天的需求,N是这个季节的天数。在每个场景下(春夏秋冬),PNIEC计算了每一种可再生能源在一天内每小时的能源产值,作为新增可再生能源发电能力的参考。
其中Gj,i(t)是源j在第i天产生的能量,N是一个季节的天数。因此,对j的求和扩展到所有的能量源。在上述表达式的应用中,通过时间10分钟采样频率进行了离散化。
到2030年,春夏秋冬四季对能源的需求与供给情况如下图所示。测算结果表明,新增可再生能源电力装机量目标为65GW,其中增长最多的是光伏,达到32GW,其次是27GW的风能,最后是5GW的太阳能热能;对应则有11GW煤炭,4GW核能和1GW热电联产被淘汰。
图2到2030年春、夏、秋、冬四个季节能源供给和需求情况
来源:《Use of hydrogen as a seasonal energy storagesystem to manage renewable power deployment inSpain by2030》
三、试验结果分析
测算数据表明,春、夏季基本处于能源供给过剩状态,秋、冬季大部分时间都存在能源缺口。如何将上半年的富裕能源以最好的方式留给下半年?这需要将春夏季富裕的10TWh可再生能源存储6个月!
这将是一个里程碑级别的项目,仅通过电池储能无法实现。测算数据证明,在可再生能渗占比较高的情况,对比抽水、压缩空气或电池,氢储能是最佳的选择。
1、把富余的电力转化为氢
可通过电解槽将富余电力转为氢。根据PNIEC测算,需要增加5GW的电解槽装机量,并配套电池和蓄水储能等其他手段,才能平衡每天的供应(过剩的可再生能源)与需求(电解水制氢需求)。
2、氢气的存储与转换
储氢的方式不同效率也不同。目前氢储运的基础设施不完善,可将氢以掺氢天然气的形式储存在现有的天然气网络中,在需要的时候使用燃气轮机进行发电。
值得注意的是,本次方案中,即使使用最高效率的电解槽,存储的10.81TWh的富余可再生能源实际上仅有7.27TWh可以使用。
3、其他长期储氢备选方案
另一个长时间、大规模储氢的方法是地下储存,目前包括三种途径:枯竭的天然气田或油田、枯竭的含水层和盐穴。其中,盐穴储氢技术最为成熟。在欧洲,德国,法国等正在考虑使用盐穴进行地下储氢,其主要优点是可以保持氢的纯度不变,因此盐穴氢气可以低成本地在燃料电池中应用,但存储成本有可能高于天然气储氢。
4、减少二氧化碳排放
以氢为燃料发电可以减少二氧化碳排放。在掺氢天然气发电场景下,PNIEC测算每年可减少的二氧化碳总排放量将达到254万吨,这相当于西班牙计划在2030年之前每年减少的发电二氧化碳排放量的5.77%。
四、研究结论
(1)多能源管理技术上可行对可再生能源发电量占比远超过50%的能源网络进行有效管理在技术上是可行的,采用氢存储系统可将能源以季节为周期进行存储。
(2)跨季节储能的可行方案根据测算,通过电解槽将多余的电能转化为氢气,并利用现有的天然气网络进行季节性存储,西班牙每年可回收高达7.27TWh的弃风弃电,减少254万吨二氧化碳排放,相当于西班牙到2030年每年减少的电力二氧化碳排放量的5.77%。但该方案需要安装高达5000MW的电解槽。
(3)建设纯氢管道的必要2050年西班牙的目标是可再生能源发电占比达到100%,因此有必要将现有的天然气网络替换为满足100%的氢气进行储存、运输和分配的系统。
(4)多种储能技术结合氢能可作为季节性能源储存的手段,同时需要电池作为“每日能量管理”的补充,通过两种技术的配合,可避免在秋冬季进口大量天然气。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星氢能网获悉,4月16日,内蒙古自治区能源局等部门发布《内蒙古自治区可再生能源制氢产业安全管理办法(试行)》的通知。其中指出:允许在化工园区外建设绿氢项目和制氢加氢一体站。绿氢项目不需取得危险化学品安全生产许可。绿氢加氢站参照天然气加气站管理模式,经营性绿氢加氢站应向燃气主管部
4月16日,内蒙古自治区能源局等部门发布《内蒙古自治区可再生能源制氢产业安全管理办法(试行)》的通知。其中指出:允许在化工园区外建设绿氢项目和制氢加氢一体站。绿氢项目不需取得危险化学品安全生产许可。绿氢加氢站参照天然气加气站管理模式,经营性绿氢加氢站应向燃气主管部门取得经营许可。内
在传统业务增长乏力、低碳发展要求不断提高等多方面压力下,能源企业正应积极发展新能源业务,推动传统能源和新能源融合发展,努力构建新型能源体系。在此过程中,氢能为能源企业实现清洁低碳转型提供了关键路径,氢能业务的战略重要性正日益提升。氢能是低碳转型新引擎当前,能源行业正在进行革命性变
北极星氢能网获悉,4月15日,西安交通大学国家储能技术产教融合创新平台(中心)联合与陕西氢能产业发展有限公司合作共建的陕西氢能-西安交大氢能联合实验室在西安交通大学揭牌成立。这是陕西省在氢能领域首个校企合作的联合实验室。该实验室作为双方共建的氢能创新驱动平台,将依托陕西氢能公司资源统
北极星氢能网获悉,4月15日,中能建氢能源有限公司与海德威科技集团(青岛)有限公司在北京签署战略合作协议。双方将充分发挥自身优势,在氢能储运、氢能利用和氢能装备制造等领域开展合作,通过积极探索投建营一体化发展模式、打造船舶绿色氢氨醇一体化项目,共同推动氢能产业链的跨越式发展。仪式现
北极星氢能网获悉,近日,启迪环境科技发展股份有限公司(以下简称“启迪环境”)与浙江氢邦科技有限公司(以下简称“氢邦科技”)签订战略合作协议,双方将共研氢燃料电池技术,围绕环保和新能源领域的技术创新、产业落地以及市场开拓等多方面开启合作。SOC技术近年来在双碳战略引领下新能源领域迅速
近年来,随着“双碳”目标推进实施,我国氢能产业发展驶入“快车道”,以燃料电池汽车为代表的交通领域成为重要突破口之一。因具有重量轻、导热性强、发热值高、清洁低碳、可回收利用等多重特性,氢能已成为汽车领域“新宠”。《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》明确,到2025年,基本掌握核心技
北极星氢能网获悉,4月14日,德国总理朔尔茨抵达重庆,开启为期三天的正式访华之旅。博世氢动力系统(重庆)有限公司是朔尔茨访渝首站参观地。该公司由博世与庆铃汽车合资建立,致力于将博世氢燃料电池解决方案引入中国市场。在参访点入口,四辆冷链物流、环卫及牵引车等依次停放。这些车全为中国国产汽
北极星氢能网获悉,近日,旭阳集团第四条高纯氢生产线——呼和浩特园区制氢装车站顺利完成首次氢气装车,首次充装量达到5315标方,标志着旭阳集团呼和浩特园区氢能业务正式启动,制氢装置规模为5000标方/小时,同时配套1000标方/小时充装能力的制氢装车站。旭阳集团呼和浩特园区高纯氢生产线投产后产能
4月12日,国华投资(氢能公司)与烟台中集来福士共同研发的海洋氢能制-储-输-用全链条及海上新能源制氢及综合利用研究的“海洋绿氢合成氨醇一体化成套设备”合同在中集海洋工程研究院举行了签约仪式。国华投资(氢能公司)副总经理马艺峰与中集来福士战略研发中心总监傅强进行项目合同签约,国家能源集
北极星氢能网获悉,4月11日,国内首个氢能产业投资联盟揭牌成立,将致力于为处于不同成长阶段的企业提供全周期赋能服务,进一步完善氢能及燃料电池“制储运加用”全产业链生态。中国氢能产业投资联盟由红杉中国、国绿投资、恒旭资本等几十家头部金融机构和氢能企业组成,旨在建立开放、包容、合作、共
北极星氢能网获悉,3月26日,临淄区人民政府印发临淄区碳达峰工作方案的通知,其中提到:(一)能源绿色低碳转型行动大力发展新能源。实施新能源倍增行动,完成可再生能源电力消纳责任权重。加快发展光伏发电,坚持集散并举,开展整区分布式光伏规模化开发建设试点示范。“十四五”期间,全区新增光伏
北极星氢能网获悉,南都电源3月25日在回复投资者提问时表示,早在2001年,公司通过参股设立新源动力股份有限公司,布局氢能业务的相关技术储备。新源动力是国内最早做燃料电池的企业,拥有自主电堆核心技术,是国家燃料电池工程中心,具有较强的技术实力。同时,公司实现了水电解技术、耦合锂电储能的
氢能在新能源消纳、灵活储运、生态环境保护等方面具有突出优势。但目前我国氢能产业尚处于发展初期,没有明确氢储能发电的管理归属和风光氢储一体化等项目的建设运营标准和明确指导,一定程度上限制了石化产业与“绿电”、“绿氢”产业耦合发展。全国人大代表、镇海炼化分公司代表、党委书记,中石化宁
2月4日,南都电源在互动平台表示:公司正积极推进氢能公司成立,公司氢能业务布局将专注于可再生能源制氢技术的研究,同时也将依托公司储能主业,重点开发氢储能及其下游应用项目,推动氢能、电能及其他能源体系融合,促进形成多元互补融合的现代能源供应体系。据了解南都电源长期专注于储能技术、产品
北极星氢能网获悉,1月4日,中共包头市委员会、包头市人民政府发布关于实施创新驱动发展战略大力发展战略性新兴产业的意见。其中氢能方面指出:打造氢能储能产业集群。推动明阳氢能储能产业园落地建设,打造以明阳等为“链主”的风光制氢储能产业集群。以电解槽、隔膜、电极、氢气压缩机、副产氢提纯装
北极星氢能网获悉,近日,山东华电潍坊氢储能示范项目水电解制氢系统设备采购中标结果公告公示,北京中电丰业技术开发有限公司成功中标。根据此前公示的中标候选人的结果看,北京中电丰业技术开发有限公司中标价格为3430万元。华电潍坊采购公告显示,该项目的系统容量是35兆瓦,计划建设5套产能为1000N
北极星氢能网获悉,近日,山东华电潍坊氢储能示范项目水电解制氢系统设备中标候选人公示,分别为北京中电丰业技术开发有限公司和山东奥氢动力科技有限公司。
北极星氢能网获悉,12月22日,安徽省六安市大气污染防治工作领导小组办公室印发《六安市“十四五”应对气候变化规划》。文件提出发展高效低成本氢储能技术,支持开展燃料电池催化剂等关键电极材料开发。支持开展质子交换膜纯水制氢、固体聚合物电解质电解水制氢等技术研发,发展耦合可再生能源电力的高
北极星氢能网获悉,12月4日,内蒙古科右前旗氢储能电网侧调峰电站项目获批,项目总投资15亿,建设规模及内容由管理模块四大部分组成:通过上游风光发电清洁能源电解水制氢,储氢后通过当地供暖和供电需求消耗氢气提供零碳热电联供服务。本项目电站总容量177万千瓦时,装机量15万千瓦,储能时长12小时,
北极星氢能网获悉,12月4日,上海市发展和改革委员会发布关于印发《促进崇明世界级生态岛建设发展专项支持政策》的通知。通知指出,支持崇明按照本市海上风电规划配合开展深远海风电示范试点,开展氢储能在可再生能源消纳、电网调峰等场景应用示范前期研究。原文如下:上海市发展和改革委员会关于印发
北极星氢能网获悉,11月28日,国内首个且容量功率最大的绿电制氢储氢发电商业应用项目签约仪式在东方锅炉举行。该项目将在都江堰建设10兆瓦等级的工业园区氢储能供电站,通过绿电制氢、氢储能和氢发电保障工业园区峰电时段供电,打造工业园区绿色低碳电力供应新模式。此次签约的制储氢发电一体化商用项
北极星氢能网获悉,4月16日,内蒙古自治区能源局等部门发布《内蒙古自治区可再生能源制氢产业安全管理办法(试行)》的通知。其中指出:允许在化工园区外建设绿氢项目和制氢加氢一体站。绿氢项目不需取得危险化学品安全生产许可。绿氢加氢站参照天然气加气站管理模式,经营性绿氢加氢站应向燃气主管部
4月16日,内蒙古自治区能源局等部门发布《内蒙古自治区可再生能源制氢产业安全管理办法(试行)》的通知。其中指出:允许在化工园区外建设绿氢项目和制氢加氢一体站。绿氢项目不需取得危险化学品安全生产许可。绿氢加氢站参照天然气加气站管理模式,经营性绿氢加氢站应向燃气主管部门取得经营许可。全
4月16日,内蒙古自治区能源局等部门发布《内蒙古自治区可再生能源制氢产业安全管理办法(试行)》的通知。其中指出:允许在化工园区外建设绿氢项目和制氢加氢一体站。绿氢项目不需取得危险化学品安全生产许可。绿氢加氢站参照天然气加气站管理模式,经营性绿氢加氢站应向燃气主管部门取得经营许可。内
北极星氢能网获悉,近日,旭阳集团第四条高纯氢生产线——呼和浩特园区制氢装车站顺利完成首次氢气装车,首次充装量达到5315标方,标志着旭阳集团呼和浩特园区氢能业务正式启动,制氢装置规模为5000标方/小时,同时配套1000标方/小时充装能力的制氢装车站。旭阳集团呼和浩特园区高纯氢生产线投产后产能
北极星氢能网获悉,4月11日,国新办举行“推动高质量发展”系列主题新闻发布会,海南省委副书记、省长刘小明表示,打造新质生产力重要的实践地主要是基于海南的两大比较优势,一个优势是温度、深度、维度和绿色这“三度一色”自然的禀赋,第二个优势是自贸港的政策和开放红利的加持的优势。具体来说,
北极星氢能网获悉,近日,全国首个高速公路服务区现场制氢、储氢、热电联供项目在青银高速高密服务区落地运行。该项目由厚普股份EPC总包,厚普技服公司提供设备安装及调试服务。在一期项目中期验收过程中,专家组详细了解光伏发电、电解水制氢等数据以及服务区用能匹配情况,并对项目运行效果感到满意
北极星氢能网获悉,3月31日上午,江西省都昌县人民政府成功举行微风发电及配套绿氢产业园项目签约仪式,县政府副县长刘红、县政协副主席向文花、县商务局局长查正发,项目服务单位县市监局余传秀、县发改委谢石开等参加仪式。微电站(广东)投资控股有限公司是一家新兴高新科技企业,是国家新能源战略
北极星氢能网获悉,4月9日,中国大唐集团新能源股份有限公司发布多伦15万千瓦风光制氢一体化示范项目(制氢)水电解制氢成套设备招标公告。项目新建额定产氢量14000Nm/h,最大产氢量为15400Nm/h的电解水制氢装置,其中包含了晶闸管电源方案和IGBT电源方案,电解槽部分招标包含12套1000Nm/h设备和1套200
北极星氢能网获悉,4月8日,郑州市氢能产业发展中长期规划(2024—2035年)发布,其中指出:到2025年,郑州市氢能产业总产值达200亿元,形成以工业副产氢为主体,可再生能源电解水制氢为辅的氢气供应保障体系,低碳氢供应能力达到1万吨/年。布局加氢站200座,其中制加氢一体站10座,开展管道掺氢试点,
中国氢能联盟已牵头研制《碱性水电解制氢系统碳足迹评价方法及要求》,在业内人士看来,电解水制氢系统碳足迹评价工作,这是全球电解水制氢系统和氢能产业低碳化发展的第一步,填补了国际空白。《中国能源报》记者近日采访获悉,中国氢能联盟已牵头研制《碱性水电解制氢系统碳足迹评价方法及要求》,此
北极星氢能网获悉,近日,国家电投发布青海省海西州德令哈市光氢储燃一体化示范项目可行性研究报告编制服务招标公告,该项目采用新能源绿电制氢,通过纯氢燃机发电实现电网调峰,规划建设新能源发电200万千瓦、制氢2.6万Nm/h、储氢57.6万Nm、电化学储能65MW/65MWh以及1套38MW纯氢燃机联合循环发电调峰
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!