陈 胜，张景淳，卫志农，吕 思，孙国强，臧海祥

（河海大学能源与电气学院,江苏省南京市 211100）

0 引言

为应对能源供需矛盾、全球气候变暖等挑战,构建碳中和能源系统已成为世界各国的共识［1］,中国也提出了“碳达峰·碳中和”和“构建新型电力系统”等战略目标［2］。值得注意的是,由于能源结构、源荷分布、市场机制等方面存在的差异性,世界各国的能源转型之路不尽相同,但以风光为主的新能源高比例渗透是世界各国构建碳中和能源系统的核心特征。高比例新能源并网为电力系统的深度脱碳提供了重要支撑,但其间歇性出力特征给电力系统安全经济运行带来了挑战。尽管当前已有一系列市场政策、商业模式、调控机制等致力于挖掘电源侧、网络侧、负荷侧及储能侧灵活资源调控潜力［3］,但以新能源为主体的新型电力系统对系统灵活性要求极高。例如,国际能源署（International Energy Agency,IEA）预计2050 年世界范围内灵活性需求将增 长3.5 倍［4］,当前的电力系统灵活调节手段难以支撑未来高比例新能源渗透的消纳。

作为绿色清洁二次能源,氢能具备能源密度大、环境友好的优点,被认为是能源系统深度脱碳的重要组成［5］。根据上游生产制氢方式的不同,氢气的种类可以划分为灰氢（化石能源制氢）、蓝氢（化石能源制氢但联合碳捕集和封存技术降低碳排放）和绿氢（新能源电解水制氢）。当前,氢能供应以灰氢与蓝氢为主,但随着能源转型的需求以及电制氢技术（尤其是百兆瓦级及以上大规模电制氢技术）的逐步成熟,绿氢将成为最主要的氢能供应来源。……