郜 捷，宋 洁，王剑晓，邓占锋，安 麒，郑力涛

（1.北京智慧能源研究院,北京市 102200；2.大数据分析与应用技术国家工程实验室,北京大学,北京市 100871；3.新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学）,北京市 102206）

0 引言

在能源资源、生态环境、经济发展等多重约束下,全球能源格局正在经历深刻变革。中国在“双碳”目标与能源清洁化转型背景推动下,一次能源供应加速低碳化,以风光为代表的非化石能源逐步成为能源供应的主体。据预测,至2030 年,中国非化石能源占一次能源消费的比重将由2020 年的16%提高到25%以上,并在2060 年达到79%～89%,其中,风光占比将超过50%［1］。高比例非碳能源快速发展的同时,其引发的能源供给复杂性、源荷双侧的强随机性逐渐成为中国能源安全的新边界。探寻新的能源系统形态和解决方案,对推动能源高质量发展、保障国家能源安全至关重要。

氢能作为新兴的零碳二次能源,是低碳驱动下全球能源转型发展的共识性解决方案。实现电力系统与氢能的耦合发展,可以突破可再生能源的发展限制,有效推动多种能源方式互联互补、源网荷储深度融合。近年来,世界主要发达国家高度重视电氢耦合发展,并将其作为各自经济去碳化的重要战略选择。欧盟利用可再生氢推动能源转型,着力推进电网、管网互联互通,重点发展可再生电力制氢及其在难以脱碳和电气化的重载运输、建筑物供能和工业过程的应用［2］。美国利用氢能燃料电池促进能源独立和高效利用,重点将氢作为一种便携式的电力储存选择,应用于分布式固定发电、载具燃料电池以及合成燃料的生产［3］。……