「移动止损」二次能源已经从电变成了电-氢组合

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综合考虑国内外能源技术发展现状和主要问题、能源安全、环保要求、能效和科技进步,大唐未来能源科技创新中心认为,未来10年甚至更长时间内,中国能源领域的发展趋势将主要呈现以下趋势。

首先,一次能源已经逐渐从化石能源转变为可再生能源

化石能源逐渐枯竭。在这个过程中,由于供求关系的变化和开采成本的增加,化石能源的价格将会上涨,这导致经济和社会寻求新的能源替代品。即使化石能源能够维持更长时间的能源需求,环境的承载能力也无法接受化石能源的更大规模使用。

以风力发电和光伏发电为代表的可再生资源利用成本的大幅下降也为这一趋势提供了现实的可能性。

石油和天然气对外国的高度依赖威胁着国家能源安全。幸运的是,中国有丰富的风景资源,可以从源头上解决中国的能源短缺问题。

二次能源和二次能源已经从电力转变为电-氢组合

电作为一种清洁、高效、便捷的二次能源,是一种理想的终端能源。电是最好的二次能源,电的发明催生了最后一次能源革命。

但是,电作为一种能量载体,有着明显的局限性,即电能不能大规模长期储存。这一特点导致了电网为了维持稳定运行的巨大成本,也导致了可再生能源开发利用中弃风弃光弃水的现象。在中国,大量的可再生资源分布在北部三个地区,而能源需求更集中在东部沿海地区。这种不平衡导致大量可再生能源因送出原因而无法开发。

氢气作为二次能源,可以长期大规模储存,有效弥补了电作为二次能源的局限性。氢和电相辅相成,从而可以开发和利用更大规模的可再生资源。大规模开发利用可再生能源可以发电,可以制氢。在电氢结合的二次能源系统中,氢能不仅可以承担大规模储能的功能,而且与其他储能方式相比,可以广泛用作末端能源。

氢可用于燃料电池汽车,以取代汽车燃料消耗,也可用于家庭热电联产,以减少电力和热量需求。也可直接燃烧或掺入天然气管网直接燃烧;此外,氢气可以方便快捷地应用于分布式能源,而不是气体在分布式能源中的作用。氢气也可以代替油气和煤直接用作化工原料。

长期以来,电能仍然是最重要的二次能源。随着可再生能源的大规模发展,电氢结合将是二次能源的发展趋势。

第三,能源工业已经从“生产和供应”转变为综合服务体系

在传统的能源集中发展模式下,服务对象主要是分点分布的工业用户。使用大机组、大电网可以充分发挥规模经济的优势,提高能源利用效率和规模经济,这也是第三次产业革命的要求。随着第四次工业革命的到来,工业生产呈现出个性化、智能化和分散化的趋势,这也要求能源行业适应这一趋势。新能源技术、通信技术的进步和数字智能技术的发展也使这种变化成为可能。

随着我国能源消耗的增加逐渐向居民生活、商业建筑和战略性新兴产业转变,分布式供能系统的效率优势和灵活性逐渐显现。随着能源市场竞争的日益激烈,实施以需求侧响应为目标的能源供应侧改革将成为能源供应商市场竞争的焦点。由于分布式供能系统更容易根据用户的消费习惯提供定制的能源服务,因此可以充分利用可再生能源,符合我国节能减排的要求。未来,中国的增量能源市场将从集中的大规模能源供应向分散的分布式综合能源供应转变,“能源消耗”和“能源供应”的一体化将日益加强。

以可再生能源为基础,构建风、光、地热、生物质多能源互补利用体系,利用“互联网+”智能能源技术、抽水蓄能、电池储能、储氢、储热、储气等技术实现电、热、冷等能源服务需求的智能调度和自动匹配,是未来能源系统的典型开放模式。

第四,能源产业将从自给自足向与其他产业深度融合转变

能源行业正在从“生产、供应和使用”向综合服务体系转变,这必然要求能源行业充分重视其他行业的特点和能源使用的个性化需求,提供更多匹配的专业服务,提高能源利用效率。这就要求能源行业必须与其他行业深度融合。

在生产生活领域,利用自动化、信息化、数字化等技术进步,实现生产生活过程中能源生产、输送、分配和消耗的动态监测和数字化管理,实时改善和优化能源平衡,实现系统节能降耗管控一体化。通过能源分级管理,将能源供应、能源转换、能源输送、能源储存、能源需求纳入区域综合能源管理体系,发挥大数据、物联网、云计算等信息技术进步,提高能源综合管理水平。

能源行业将走进建筑、公园、工厂、行业、家庭,提供最高效的能源服务,真正实现能源能让生活更美好。在“碳峰化和碳中和”时代,绿色能源将与化工、冶金、建筑、农业等行业深度融合,有助于中国能源结构转型和工业体系绿色再工程,确保“3060”目标的实现。

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