陳清泉專委：【氫能促進會】氫能參與數位化能源耦合前景廣闊

 

日前在京召開的中國電動汽車百人會論壇（2022）上，中國工程院院士陳清泉指出，氫氣具有能源和物質的屬性，具有燃料和材料的屬性，能夠耦合電力能源和化工能源，耦合能源流和物質流，在我國未來的能源系統中的地位將越來越重要。

“在碳達峰、碳中和目標下，我國化石能源只能打‘減量牌’，我們必須要提高可再生能源的利用率。”陳清泉表示，我國擁有豐富的可再生能源的資源，可再生能源稟賦相當於我國峰值能源需求總量的2.7倍，但需要儲能來解決穩定供應問題，而氫能可以解決大規模可再生能源的儲存問題，也可以解決電力不能解決的冶金、化工行業的原料問題。

陳清泉介紹了兩條制氫路線，一條是通過太陽能、風能電解制氫，來氫氣儲存，另一條是通過生物發酵乙醇重整制氫。他表示，我國氫氣資源，特別是工業副產氫非常豐富，煤制氫產量占世界的1/3，但含有雜質較多，不能用於質子交換膜燃料電池。而在質子交換膜制氫方面，國內外都做了很多大容量裝備，可以做到大型化，但是低成本技術仍然未實現。我國在質子交換膜關鍵材料技術和大型化方面仍然存在短板，產業化速度應儘快提升。

陳清泉還在會上提出“四網四流”的概念，“四網”是指能源網、資訊網、交通網、人文網。人文網是上層建築，而能源網、資訊網、交通網是經濟基礎；“四流”是能源流、資訊流、物質流、價值流。他表示，“四網四流”融合，將有助於推進碳中和、促進數字經濟。

在陳清泉看來，通過“四網四流”融合，首先可以充分發揮數字經濟的紅利，其次可以使沒有用的能源變得有用，同時促進實現碳中和目標。其中最主要的原因，是做到“人—機—物”的結合，“人”是人文世界，“機”是電腦，即資訊世界和物理世界，通過人文世界、資訊世界、物理世界的融合產生智能。有了智能，我們就可以有智能的能源。

“在能源裏，存在多種形態，通過不同能源形態的耦合，比如風能、太陽能是間歇性的，電網不能接受時拿來制氫，就把能源流變成了物質流，需要時，氫氣再跟氧氣結合，通過燃料電池發電，有助於解決電力能源和化工能源的矛盾。”陳清泉表示，通過“四網四流”產生智能，既能把沒有用的能源變成有用的能源，又能促進實現碳中和。而氫在其中著重要的作用，因為氫氣具有能源和物質的屬性，具有燃料和材料的屬性，所以能夠耦合電力能源和化工能源，耦合能源流和物質流。

據陳清泉介紹，“四網四流”有三個載體：一是要有區域的智能能源管控中心；二是電動汽車，它是移動的能源和儲能載體；三是光伏建築，它是固定的載體，作為發電廠，多餘的電量既可以與電網連接，也可以制氫，還可以給電動汽車充電。

“我們通過這三個載體，把電力網、能源網、區域網結合，從納米網一直可以連到區域網的國家電網。”陳清泉強調，通過“四網四流”，可以將不同的能源形態（電力、氣、熱）通過數位化耦合優化，將廢棄的能源轉化為有用，並來助推碳中和。

來源：中國產業發展促進會氫能分會

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