摘要：氫能和電力作為可再生能源規(guī)?；咝Ю煤陀媚芙K端綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，已成為全球?qū)崿F(xiàn)碳中和的關(guān)鍵路徑。構(gòu)建耦合氫能與電力的新型能源系統(tǒng)對(duì)推動(dòng)全球能源革命、低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大意義。深入探討氫電耦合應(yīng)用場(chǎng)景與發(fā)展現(xiàn)狀，分析氫電耦合發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，系統(tǒng)研究項(xiàng)目涉及的政策、建設(shè)合規(guī)性、安全和經(jīng)濟(jì)性風(fēng)險(xiǎn)，旨在為政策制定者、產(chǎn)業(yè)從業(yè)者以及研究人員提供參考，推動(dòng)氫電耦合技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：氫電耦合；應(yīng)用場(chǎng)景；發(fā)展現(xiàn)狀；挑戰(zhàn)；氫電轉(zhuǎn)換

中圖分類(lèi)號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2024）06-0-05

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.06.033

Analysis of application scenarios， development status， and challenges of hydrogen electric coupling

HUANG Lili1， SONG Bisang1， WANG Hong1， LI Hui1， LIN Dongjing2

（1. Jinyun Power Supply Company， State Grid Zhejiang Electric Power Co.， Ltd.;

2. Zhejiang Zhentai Energy Technology Co.， Ltd.， Lishui 321400， China）

Abstract： Hydrogen and electricity， as important carriers for the large-scale and efficient utilization of renewable energy and the green and low-carbon transformation of energy terminals， have become key paths for achieving carbon neutrality globally， and the construction of a new energy system that couples hydrogen energy and electricity is of great significance for promoting the global energy revolution and low-carbon economic development. The application scenarios and development status of hydrogen electric coupling are deeply explored， the challenges faced by the development of hydrogen electric coupling are analyzed， and the policy， construction compliance， safety， and economic risks involved in the project are systematically studied， aiming to provide reference for policy makers， industry practitioners， and researchers， and promote the sustainable development of hydrogen electric coupling technology.

Keywords： hydrogen electric coupling; application scenarios; development status; challenge; hydrogen to electricity conversion

在碳達(dá)峰碳中和的新形勢(shì)下，推進(jìn)能源革命，建設(shè)新能源體系，是中國(guó)能源行業(yè)當(dāng)前的重要使命。作為極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵍文茉?，氫能具有熱值高、?lái)源廣、可長(zhǎng)期存儲(chǔ)等特點(diǎn)，成為構(gòu)建清潔低碳高效能源體系的理想媒介，能夠溝通新能源與電力系統(tǒng)，對(duì)促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)低碳化、實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型、大規(guī)模深度脫碳具有重要意義[1-2]。利用電解制氫與氫燃料電池技術(shù)構(gòu)建新型能源電力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)氫能與電能相互轉(zhuǎn)換，是推動(dòng)能源領(lǐng)域變革的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力之一。闡述氫電耦合的概念，總結(jié)氫電耦合應(yīng)用場(chǎng)景與發(fā)展現(xiàn)狀，分析氫電耦合項(xiàng)目建設(shè)的政策、建設(shè)合規(guī)性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性等，旨在為未來(lái)氫電耦合項(xiàng)目建設(shè)提供參考，助力碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1 氫電耦合概念

2020年12月，國(guó)務(wù)院新聞辦公室發(fā)布《新時(shí)代的中國(guó)能源發(fā)展》白皮書(shū)，提出要加速發(fā)展氫能制、儲(chǔ)、輸、用等全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)及裝備[3]。2022年，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021—2035年）》，明確氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展定位、目標(biāo)與總體任務(wù)，指出要探索站內(nèi)制氫、儲(chǔ)氫和加氫一體化的加氫站等新模式[4]。對(duì)電力系統(tǒng)而言，氫能是一種靈活性資源，將氫能與電力耦合，可以實(shí)現(xiàn)電能與氫能的轉(zhuǎn)換與協(xié)同，支撐更高份額的可再生能源電力的發(fā)展[5]，有希望解決新能源大規(guī)模發(fā)展后電力系統(tǒng)的靈活調(diào)度問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)脫碳電力的消納，提升電網(wǎng)彈性[6-8]。

氫電耦合系統(tǒng)主要由電能和氫能兩部分組成，包含電制氫、氫存儲(chǔ)、氫發(fā)電、氫電接口轉(zhuǎn)換和管理系統(tǒng)等模塊，可利用電低谷期或富余的清潔能源進(jìn)行電解水制氫，將產(chǎn)生的氫氣送至加氫站或存儲(chǔ)罐中供外部使用，在用電高峰期，利用氫燃料電池發(fā)電并網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電廠富余發(fā)電負(fù)荷與電解水制氫的有機(jī)耦合，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷[9-10]。相較于傳統(tǒng)的氫化工行業(yè)，將氫能及其產(chǎn)業(yè)與電網(wǎng)結(jié)合，構(gòu)建基于氫-電能量靈活轉(zhuǎn)換的新型電力系統(tǒng)，能夠降低電網(wǎng)對(duì)煤炭等化石能源的依賴(lài)，促進(jìn)電力行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，同時(shí)緩解可再生能源大規(guī)模、高比例接入電網(wǎng)帶來(lái)的巨大調(diào)峰調(diào)頻壓力[11]，有助于優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高電力系統(tǒng)的彈性。

2 氫電耦合應(yīng)用場(chǎng)景與發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 氫電耦合應(yīng)用場(chǎng)景

氫能在制儲(chǔ)輸用環(huán)節(jié)與電能源儲(chǔ)網(wǎng)荷可以產(chǎn)生緊密的耦合關(guān)系。在能源測(cè)，利用可再生能源綠電實(shí)現(xiàn)綠氫的制取，達(dá)到近零碳排放的目的；在電網(wǎng)側(cè)，可以利用氫能能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)周期、規(guī)?；瘍?chǔ)能的特性，增強(qiáng)電網(wǎng)對(duì)新能源的消納能力，完成能源的跨區(qū)域調(diào)度、跨品種耦合；在負(fù)荷側(cè)，通過(guò)氫燃料電池、氫燃機(jī)和加氫機(jī)等利用方式，實(shí)現(xiàn)“氫-電-熱-氣”轉(zhuǎn)換，滿足用戶端多元化利用；通過(guò)氫及其衍生品合成轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)電能多途徑利用，以綠色原料或者燃料的利用形式實(shí)現(xiàn)建筑、工業(yè)和交通等高排放、難減排領(lǐng)域的能源清潔化與低碳化[12-13]。在多元化背景下，氫電耦合系統(tǒng)展現(xiàn)出多樣的組織形式。目前，氫電耦合應(yīng)用場(chǎng)景主要分為5類(lèi)。

2.1.1 制氫加氫一體站

制氫加氫一體站采用分布式制氫與站內(nèi)加注氫氣設(shè)備相結(jié)合的建設(shè)方式，可提供穩(wěn)定氫源。相較于傳統(tǒng)模式，一體站減少氫氣運(yùn)輸環(huán)節(jié)，降低使用成本，避免高壓加氣與運(yùn)輸環(huán)節(jié)，提高安全性與高效性，將成為供氫的主流模式之一。

2.1.2 電-氫-熱-車(chē)耦合氫能產(chǎn)業(yè)基地

電-氫-熱-車(chē)耦合氫能產(chǎn)業(yè)基地指在氫能產(chǎn)業(yè)園區(qū)中充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，利用可再生能源進(jìn)行發(fā)電、電解水制氫、儲(chǔ)氫、氫燃料電池汽車(chē)加氫、氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供等，滿足用戶對(duì)電、氫、熱等多種能源的需求。

2.1.3 可再生能源制氫-儲(chǔ)氫-燃料電池?zé)犭娐?lián)供工業(yè)園區(qū)

可再生能源制氫-儲(chǔ)氫-燃料電池?zé)犭娐?lián)供工業(yè)園區(qū)是指利用可再生能源制取綠氫，通過(guò)儲(chǔ)氫、氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供等環(huán)節(jié)，助力工業(yè)園區(qū)實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)，為可持續(xù)發(fā)展提供支持。

2.1.4 水-光-電-氫-生物質(zhì)綜合利用鄉(xiāng)村場(chǎng)景

水-光-電-氫-生物質(zhì)綜合利用鄉(xiāng)村場(chǎng)景是指在鄉(xiāng)村充分利用水電、光伏、生物質(zhì)等資源，以電能為核心構(gòu)建多能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水電制氫、生物質(zhì)制氣，促進(jìn)富余水電就地消納、農(nóng)村廢棄物循環(huán)利用，滿足建筑、交通、工業(yè)等多種用能需求。

2.1.5 風(fēng)-電-氫-燃料電池?zé)犭娐?lián)供海島

風(fēng)-電-氫-燃料電池?zé)犭娐?lián)供海島是指利用海島豐富的風(fēng)電資源，通過(guò)風(fēng)電制氫、儲(chǔ)氫、加氫站、氫燃料電池汽車(chē)（船舶）、氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)海島氫能綜合利用。要結(jié)合當(dāng)?shù)乜稍偕茉促Y源稟賦，選擇分布式風(fēng)、光、水為主要能量來(lái)源。制氫設(shè)備方面，關(guān)注制氫規(guī)模與可再生能源耦合的需求，分別選擇堿性或質(zhì)子交換膜方式制氫；儲(chǔ)氫方面，考慮暫無(wú)遠(yuǎn)距離輸運(yùn)需求，結(jié)合儲(chǔ)氫經(jīng)濟(jì)性與安全性，采用高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫作為儲(chǔ)氫方案；燃料電池方面，重點(diǎn)關(guān)注質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)，同時(shí)在場(chǎng)景中開(kāi)展小規(guī)模固體氧化物燃料電池技術(shù)測(cè)試與驗(yàn)證；用氫方面，結(jié)合用戶側(cè)需求，以燃料電池?zé)犭娐?lián)供和車(chē)輛加氫為主，開(kāi)展技術(shù)試點(diǎn)應(yīng)用。

2.2 氫電耦合發(fā)展現(xiàn)狀

2021年9月，中共中央、國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念 做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》，指出統(tǒng)籌推進(jìn)氫能制儲(chǔ)輸用的全鏈條發(fā)展[14]。浙江省作為“兩山”理論的發(fā)源地和率先實(shí)踐地，高度重視氫能領(lǐng)域的建設(shè)與發(fā)展，利用氫電耦合技術(shù)開(kāi)展“制-儲(chǔ)-用”全流程示范，如表1所示[15-17]。

以麗水縉云水光氫生物質(zhì)零碳能源示范項(xiàng)目為例，工程構(gòu)建基于鄉(xiāng)村場(chǎng)景的綠電、綠氫、生物質(zhì)等多種綠色能源高效一體化的綜合系統(tǒng)，系統(tǒng)分為6個(gè)模塊，即可再生清潔能源、高溫電池燃料、綠電制氫、加氫、沼氣化以及甲烷化。項(xiàng)目利用屋頂光伏和水電余電進(jìn)行質(zhì)子交換膜技術(shù)電解水制氫，制得的氫氣存儲(chǔ)在壓強(qiáng)3 MPa、容積600 Nm3的存儲(chǔ)罐中，產(chǎn)出的氫氣可應(yīng)用于3個(gè)場(chǎng)景。一是通往加氫機(jī)，給園區(qū)的氫能叉車(chē)供能；二是通往項(xiàng)目自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)應(yīng)用于戶外的高溫氫燃料電池，用于園區(qū)的應(yīng)急照明，電池工作生產(chǎn)的熱量又通過(guò)余熱回收系統(tǒng)給園區(qū)熱水加熱；三是通往甲烷化裝置，與沼氣反應(yīng)生成高純度的生物天然氣，通過(guò)管道為園區(qū)食堂提供燃?xì)狻?/p>

項(xiàng)目研制全國(guó)首套基于沼氣加氫的甲烷化設(shè)備，沼氣CO2轉(zhuǎn)化率不小于95%，甲烷純度不小于98%，處于國(guó)際領(lǐng)先的水平。收集縉云縣農(nóng)戶產(chǎn)出的茭白秸稈和麻鴨糞便等，作為沼氣的原料，可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民創(chuàng)收。作為全國(guó)首個(gè)鄉(xiāng)村生態(tài)氫能示范工程，該項(xiàng)目為鄉(xiāng)村振興提供可復(fù)制與推廣的可再生能源與氫能多元融合的一體化供能方案，還能緩解我國(guó)天然氣產(chǎn)量不足的難題，工程價(jià)值與推廣應(yīng)用前景明顯。

2.3 小結(jié)

氫能在制儲(chǔ)輸用環(huán)節(jié)與電能源儲(chǔ)網(wǎng)荷進(jìn)行緊密耦合，可形成多種氫電耦合系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景，涵蓋制氫加氫一體站、電-氫-熱-車(chē)耦合氫能產(chǎn)業(yè)基地、可再生能源制氫-儲(chǔ)氫-燃料電池?zé)犭娐?lián)供工業(yè)園區(qū)、水-光-電-氫-生物質(zhì)綜合利用鄉(xiāng)村場(chǎng)景以及風(fēng)-電-氫-燃料電池?zé)犭娐?lián)供海島等方面。氫電耦合系統(tǒng)的多樣化應(yīng)用場(chǎng)景不僅為清潔能源的生產(chǎn)和利用提供創(chuàng)新性的解決方案，而且為實(shí)現(xiàn)能源清潔化、低碳化的目標(biāo)進(jìn)行了有益探索。多種示范項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn)為氫能技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了寶貴參考，為未來(lái)氫電耦合系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。項(xiàng)目建設(shè)可根據(jù)當(dāng)?shù)乜稍偕茉促Y源稟賦，選擇能量的主要來(lái)源，在制氫設(shè)備、儲(chǔ)氫方案、燃料電池技術(shù)以及用氫需求等方面，要綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、安全性以及當(dāng)?shù)厥褂眯枨?，采用合適的技術(shù)方案。

3 氫電耦合發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

3.1 政策風(fēng)險(xiǎn)分析

氫能作為中長(zhǎng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，受到國(guó)家和地方政府的支持，相關(guān)政策和規(guī)范性文件較全面覆蓋氫儲(chǔ)運(yùn)與加注、氫能應(yīng)用等技術(shù)類(lèi)別。然而，在可再生能源制氫、電力系統(tǒng)儲(chǔ)氫、電氫耦合運(yùn)行控制、氫燃料電池發(fā)電與熱電聯(lián)供等方面，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系和政策仍然存在不健全和空白的問(wèn)題[18-19]。例如，電網(wǎng)新建項(xiàng)目實(shí)行“三免三減半”的稅收政策[20]，但仍然存在稅收返還周期長(zhǎng)、稅收方式不靈活的情況，同時(shí)項(xiàng)目用地資源的短缺導(dǎo)致新能源電力項(xiàng)目在獲取用地批復(fù)時(shí)面臨困難，進(jìn)展緩慢。2020年9月，財(cái)政部、工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部等部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用的通知》，該通知提出采取“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”的購(gòu)置補(bǔ)貼方式，對(duì)符合條件的燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用提供補(bǔ)貼支持。但是，在上游電解水制取綠氫的過(guò)程中，只有部分省級(jí)行政單位制定電價(jià)優(yōu)惠政策，各地綠氫生產(chǎn)成本差異較大，項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性不同步，相應(yīng)的頂層激勵(lì)機(jī)制尚未建立，投資回報(bào)限制該環(huán)節(jié)的發(fā)展。電氫耦合方面，政府和相關(guān)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)加速推動(dòng)新能源制氫、電制氫加氫一體化、可逆式燃料電池、電氫耦合系統(tǒng)運(yùn)行等方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂。政府部門(mén)、產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界以及研究機(jī)構(gòu)需要建立更緊密的協(xié)作機(jī)制，形成標(biāo)準(zhǔn)制定的聯(lián)合力量，確保標(biāo)準(zhǔn)符合各方的需求和利益。

3.2 建設(shè)合規(guī)性要點(diǎn)分析

氫電耦合項(xiàng)目的建設(shè)涉及氫制備儲(chǔ)運(yùn)、充裝、發(fā)電應(yīng)用等環(huán)節(jié)，涉及安全生產(chǎn)、燃?xì)夤芾?、危險(xiǎn)化學(xué)品管理、特種設(shè)備管理以及能源管理等維度的合規(guī)性監(jiān)管，需要獲得燃?xì)饨?jīng)營(yíng)許可證、危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)許可證、危險(xiǎn)化學(xué)品經(jīng)營(yíng)許可證、工業(yè)生產(chǎn)許可證、移動(dòng)式壓力容器/氣瓶充裝許可證等資質(zhì)證照。項(xiàng)目的固定資產(chǎn)投資需要依法取得相應(yīng)立項(xiàng)、報(bào)批和驗(yàn)收手續(xù)，主要合規(guī)手續(xù)包括核準(zhǔn)/備案、消防、建設(shè)用地規(guī)劃許可證、建設(shè)工程規(guī)劃許可證、建筑工程施工許可證、竣工驗(yàn)收及備案。氫電耦合項(xiàng)目建設(shè)涉及前沿技術(shù)，多為企業(yè)與科研所或院校合作，在合同簽署過(guò)程中，要注意研發(fā)成果歸屬、知識(shí)產(chǎn)權(quán)商業(yè)利用和收入分配等問(wèn)題，同時(shí)關(guān)注科技人員是否通過(guò)審核，以防參與人員沒(méi)有履行相應(yīng)程序?qū)е马?xiàng)目潛在建設(shè)不合規(guī)與技術(shù)成果風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 安全風(fēng)險(xiǎn)分析

氫電耦合系統(tǒng)涉及電解水制氫、氫存儲(chǔ)和氫發(fā)電等環(huán)節(jié)，存在多種危險(xiǎn)工況的復(fù)合狀態(tài)，分析系統(tǒng)的安全性至關(guān)重要。氫氣具有易燃易爆、點(diǎn)火能量低和擴(kuò)散系數(shù)大等特性，制、儲(chǔ)、運(yùn)和用的過(guò)程都可能發(fā)生泄漏和爆炸等危險(xiǎn)情況[21]，其中儲(chǔ)氫瓶和壓縮機(jī)等裝備是易引發(fā)氫安全事故的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，而設(shè)計(jì)缺陷、密封問(wèn)題以及操作失誤是導(dǎo)致事故的主要原因[22]。為了降低氫電耦合系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)，提出相應(yīng)措施。一是布置氫氣泄漏監(jiān)測(cè)點(diǎn)，特別是在容易發(fā)生泄漏的地方、氫氣易聚集的位置和通風(fēng)口，安裝傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氫氣濃度，建立報(bào)警系統(tǒng)。二是針對(duì)涉氫設(shè)備，加強(qiáng)設(shè)計(jì)審查，防范設(shè)計(jì)缺陷，確保密封性。定期進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問(wèn)題，減少設(shè)備運(yùn)行的隱患。三是制定詳細(xì)的涉氫設(shè)備操作規(guī)程，確保操作人員按照規(guī)程進(jìn)行操作。開(kāi)展定期的安全培訓(xùn)，提高操作人員對(duì)氫氣危險(xiǎn)性的認(rèn)知，培養(yǎng)其應(yīng)急處理能力。四是加強(qiáng)對(duì)涉氫設(shè)備操作人員的管理，確保其具備相關(guān)的技能和經(jīng)驗(yàn)。建立安全管理制度，規(guī)范操作流程，提高整體的安全生產(chǎn)水平。

3.4 經(jīng)濟(jì)性風(fēng)險(xiǎn)分析

氫電耦合項(xiàng)目的建設(shè)受多種因素的影響，項(xiàng)目容易因融資、資源配置和營(yíng)商環(huán)境等原因中途停止建設(shè)或投產(chǎn)后運(yùn)營(yíng)失敗。氫電耦合項(xiàng)目需要大規(guī)模的投資進(jìn)行制氫、儲(chǔ)氫、燃料電池等設(shè)備的建設(shè)和購(gòu)置，前期投資成本高且回收期長(zhǎng)，融資渠道狹窄及周期長(zhǎng)，將阻礙項(xiàng)目推進(jìn)?，F(xiàn)階段，能源市場(chǎng)不穩(wěn)定，能源政策仍不確定。能源價(jià)格波動(dòng)性大，原材料價(jià)格上漲，可能導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，從而對(duì)項(xiàng)目的盈利能力產(chǎn)生負(fù)面影響，氫能的需求與價(jià)格不穩(wěn)定，將影響項(xiàng)目的盈利水平。氫電耦合項(xiàng)目的市場(chǎng)交易機(jī)制仍不健全，全國(guó)電力市場(chǎng)存在多種交易模式，但符合新能源電力交易特征的模式仍較少，“新能源+儲(chǔ)能”模式的電力缺乏并網(wǎng)保障，上網(wǎng)交易價(jià)格機(jī)制不明確導(dǎo)致投資回報(bào)不確定。

3.5 小結(jié)

氫電耦合項(xiàng)目在政策、合規(guī)性、安全和經(jīng)濟(jì)性方面仍面臨一系列風(fēng)險(xiǎn)。政策方面，雖然國(guó)家和地方已經(jīng)發(fā)布一系列支持氫能發(fā)展的政策，但仍存在標(biāo)準(zhǔn)體系不健全、激勵(lì)機(jī)制缺失等問(wèn)題，要進(jìn)一步提高各方的協(xié)同水平。建設(shè)合規(guī)性方面，項(xiàng)目需要滿足多個(gè)維度的合規(guī)監(jiān)管，同時(shí)需要關(guān)注合同簽署中潛在的問(wèn)題。安全風(fēng)險(xiǎn)方面，氫氣的易燃易爆性使得系統(tǒng)各環(huán)節(jié)存在多種安全風(fēng)險(xiǎn)，要采取監(jiān)測(cè)、預(yù)防和培訓(xùn)等措施來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)濟(jì)性方面，項(xiàng)目存在長(zhǎng)回收期和投資回報(bào)不確定性等風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)大。因此，在推進(jìn)氫電耦合項(xiàng)目的過(guò)程中，要密切關(guān)注相關(guān)政策的更新和完善，加強(qiáng)合規(guī)性管理，強(qiáng)化安全防范和培訓(xùn)，同時(shí)在經(jīng)濟(jì)層面尋找多元化的融資渠道，關(guān)注能源市場(chǎng)的變化，積極參與市場(chǎng)機(jī)制的建設(shè)，以降低項(xiàng)目在各個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)，確保項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)論

深入探討氫能與電能在能源系統(tǒng)中的緊密耦合關(guān)系，并詳細(xì)分析不同應(yīng)用場(chǎng)景，展示氫電耦合系統(tǒng)在制儲(chǔ)輸用、源儲(chǔ)網(wǎng)荷等環(huán)節(jié)的多樣組織形式。從制氫加氫一體站、電-氫-熱-車(chē)耦合氫能產(chǎn)業(yè)基地、可再生能源制氫-儲(chǔ)氫-燃料電池?zé)犭娐?lián)供工業(yè)園區(qū)、水-光-電-氫-生物質(zhì)綜合利用鄉(xiāng)村場(chǎng)景到風(fēng)-電-氫-燃料電池?zé)犭娐?lián)供海島，各場(chǎng)景展示氫電耦合技術(shù)在清潔低碳能源方面的靈活應(yīng)用。以麗水縉云水光氫生物質(zhì)零碳能源示范項(xiàng)目為例，介紹多種綠色能源高效一體化的綜合系統(tǒng)，提出可再生能源與氫能多元融合的一體化供能方案，創(chuàng)造可復(fù)制與推廣的示范工程，為鄉(xiāng)村振興、清潔能源應(yīng)用以及氫能技術(shù)推廣提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。氫電耦合系統(tǒng)在多元化能源場(chǎng)景中展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力，但在推進(jìn)過(guò)程中仍然面臨一系列挑戰(zhàn)。政策層面存在標(biāo)準(zhǔn)體系不健全、電價(jià)優(yōu)惠不足等問(wèn)題，要加快制定和修訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，完善支持政策。建設(shè)合規(guī)性方面，要關(guān)注合規(guī)手續(xù)，包括燃?xì)夤芾?、危險(xiǎn)化學(xué)品管理等，確保項(xiàng)目的合法合規(guī)。安全風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)性風(fēng)險(xiǎn)方面，提出一系列降低安全風(fēng)險(xiǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益的措施。總體而言，氫電耦合系統(tǒng)作為清潔可再生能源的前沿技術(shù)，為構(gòu)建可持續(xù)、低碳的能源體系提供新思路。通過(guò)克服種種挑戰(zhàn)，促進(jìn)政、產(chǎn)、學(xué)和研各方的協(xié)同合作，有望推動(dòng)氫電耦合技術(shù)的不斷創(chuàng)新與推廣，為實(shí)現(xiàn)能源清潔化、低碳化目標(biāo)貢獻(xiàn)重要力量。

參考文獻(xiàn)

1 高 慧，楊 艷，趙 旭，等.國(guó)內(nèi)外氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與思考[J].國(guó)際石油經(jīng)濟(jì)，2019（4）：9-17.

2 PAN G，GU W，LU Y，et al.Optimal planning for electricity-hydrogen integrated energy system considering power to hydrogen and heat and seasonal storage[J].IEEE Transactions on Sustainable Energy，2020（4）：2662-2676.

3 國(guó)務(wù)院新聞辦公室.新時(shí)代的中國(guó)能源發(fā)展[N].人民日?qǐng)?bào)，2020-12-22（10）.

4 國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)，國(guó)家能源局.氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021—2035年）[EB/OL].（2022-03-24）[2024-02-17].https：//www.gov.cn/xinwen/2022-03/24/content_5680973.htm.

5 韓逸飛.電網(wǎng)企業(yè)瞄準(zhǔn)氫電耦合新賽道[N].中國(guó)能源報(bào)，2022-04-25（21）.

6 吳曉剛，季青鋒，張有鑫，等.基于隨機(jī)模型預(yù)測(cè)控制的電氫混合儲(chǔ)能微電網(wǎng)彈性調(diào)度[J].湖南電力，2023（6）：116-123.

7 師瑞峰，寧 津，高毓欽，等.含氫儲(chǔ)能的公路交通風(fēng)、光自洽微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度策略研究[J].太陽(yáng)能學(xué)報(bào)，2023（11）：513-521.

8 李振坤，徐 琛，張智泉.含共享氫儲(chǔ)能的園區(qū)綜合能源微電網(wǎng)群低碳協(xié)同運(yùn)行[J].上海電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2023（5）：415-425.

9 沈 杰，朱 旺，高 沛，等.氫電耦合系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景分析研究[J].能源與節(jié)能，2023（4）：6-10.

10 氫云鏈.寧波建成國(guó)際首個(gè)“電-氫-熱”微網(wǎng)耦合直流能源互聯(lián)網(wǎng)示范工程[J].上海節(jié)能，2023（1）：34.

11 陳 宇，趙彥旻，曹吉領(lǐng)，等.氫電耦合在高彈性電網(wǎng)中的應(yīng)用場(chǎng)景及投資收益分析[J].能源工程，2022（3）：88-92.

12 DOZEIN M G，JALALI A，MANCARELLA P.Fast frequency response from utility-scale hydrogen electrolyzers[J].IEEE Transactions on Sustainable Energy，2021（3）：1707-1717.

13 鄒才能，張福東，鄭德溫，等.人工制氫及氫工業(yè)在我國(guó)“能源自主”中的戰(zhàn)略地位[J].天然氣工業(yè)，2019（1）：1-10.

14 中共中央，國(guó)務(wù)院.關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念 做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)[EB/OL].（2021-09-22）[2024-02-18].https：//www.gov.cn/gongbao/content/2021/content_5649728.htm.

15 朱馨怡，蔣 波.分布式氫電耦合實(shí)驗(yàn)方艙在浙江衢州投運(yùn)[EB/OL].（2022-07-14）[2024-02-18].https：//app.xinhuanet.com/news/article.html？articleId=0233a500adbf9cdd21d05c97c6e6cfa3.

16 王家輝.鎮(zhèn)?；丶託涫痉墩練淠馨l(fā)電項(xiàng)目發(fā)電并網(wǎng)[EB/OL].（2023-12-06）[2024-02-18].http：//www.sinopecnews.com.cn/xnews/content/2023-12/06/content_7083630.html.

17 仲 蕊.氫電耦合加速升溫[N].中國(guó)能源報(bào)，2023-06-26（5）.

18 曹湘洪，魏志強(qiáng).氫能利用安全技術(shù)研究與標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)思考[J].中國(guó)工程科學(xué)，2020（5）：144-151.

19 薛 俊，裴馮來(lái).我國(guó)氫能與燃料電池標(biāo)準(zhǔn)化工作研究[J].質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化，2020（7）：50-53.

20 朱朝暉.電網(wǎng)新建項(xiàng)目“三免三減半”稅收優(yōu)惠政策應(yīng)用研究[J].中國(guó)總會(huì)計(jì)師，2014（10）：50-52.

21 鄭津洋，劉自亮，花爭(zhēng)立，等.氫安全研究現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn)[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2020（1）：106-115.

22 劉 敏，張雪松，趙紅霞，等.氫電耦合系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)研究[J].浙江電力，2023（5）：34-41.

作者簡(jiǎn)介：黃麗麗（1992—），女，浙江臨海人，碩士，工程師。研究方向：電力系統(tǒng)、新能源發(fā)展。