氢能在未来能源体系中有望扮演关键角色,是能源转型的重要载体,具体如下:
交通领域的重要动力源:氢能在交通领域应用前景广阔。燃料电池汽车通过燃料电池发电实现电气化驱动,效率可达 50% 以上,且能真正实现零排放。相较于纯电动动力电池,氢燃料电池具有加氢速度快、续航里程长的优势,更适合商用车场景。此外,氢能在轨道交通、船舶、航空等领域也已开始应用和研发,如我国首列氢能源市域列车和首艘氢燃料电池动力船 “三峡氢舟 1” 号,美国和欧盟等也在加速推动航空领域氢燃料电池技术的研发和应用。
工业领域低碳转型的关键支撑:工业领域碳排放量巨大,氢能在工业领域的应用有助于实现清洁化和低碳化。在钢铁行业,“氢冶金” 技术可用氢气替代焦炭作为还原剂,从根本上解决炼钢过程中大量碳排放的问题。在合成氨工业中,通过以风电、光伏等绿电驱动电解水制氢,可重构传统合成氨产业链,降低碳排放。在绿色炼化方面,以绿氢替代化石能源制氢将成为行业深度脱碳的核心路径。
建筑领域能源供应的新选择:氢能在建筑领域有燃料电池热电联供、天然气掺氢建筑供暖供热、分布式能源系统集成等应用形式。燃料电池热电联供技术可满足商场、酒店、社区等场所供电、供热及制冷等多元能源需求。天然气掺氢燃烧无需对现有燃气锅炉进行大规模改造,氢气利用成本较低。分布式能源系统集成方面,氢能支撑下的分布式能源有望成为未来的重要应用方向,为新能源发电调峰做部分支撑,或与传统火电改造相衔接。
可再生能源消纳的关键支撑:新能源发电具有波动性、间歇性等特征,给电网稳定运行带来挑战。氢储能可将电能转化为氢气,突破了时间和空间的限制,氢气既可以通过跨区域运输,满足工业、交通等多领域用能需求,也可以用于发电,为可再生能源消纳提供关键支撑,增强电力系统的灵活性和稳定性。