赵显泽

(三峡集团上海勘测设计研究院有限公司北京分公司，北京 100010)

0 引 言

氢能因其特有的储量丰富、燃烧热值高及能量可转换性强等优势，是目前公认最理想的清洁能源，也是下一代能源革命的热点所在[1]。氢能按环境友好程度可以分为“绿氢”、“蓝氢”和“灰氢”。“绿氢”主要通过太阳能、风能等可再生能源产生的弃光弃风等多余电能通过电解水制取氢气，并在需要时通过燃料电池把化学能直接转换为电能，在此过程中不产生碳排放[2]。“蓝氢”、“灰氢”主要是通过天然气、煤炭等化石燃料制取，会产生一定的碳排放。我国在2020年联合国大会上明确提出，力争于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，因此发展“绿氢”建设符合当下政策及社会发展要求[3-5]。另外，我国内陆大规模集中式新能源的资源存量已经有限，这为分布式新能源的开发创造了有利条件。然而，分布式新能源的波动性和不均衡性使其消纳压力逐年提高。由于分布式新能源发电与氢能发电的项目规模匹配度高，二者的协同发展将解决能源发展与利用的综合问题[6-7]。对并网型分布式新能源配置氢气站的模式配置及能源消纳研究有利于建设电网友好型和环境友好型的新型能源体系。

1 并网型分布式新能源氢气站的配置模式

1.1 电-氢转化配置

目前具备应用价值的电解水制氢技术主要有碱液电解技术(AEC)、固体氧化物电解技术(SOEC)以及固体聚合物电解技术(SPE)三种。固体聚合物电解水技术中的质子交换膜(PEM)电解水技术具有电解效率高、产物纯度高、设备结构紧凑、清洁环保等特点,被广泛用于电力工程领域的应用研究[1]。……