圆桌丨氢能尚在商业探索阶段，大规模、低能耗、高稳定是关键

近日，在2023中关村论坛系列活动——中国国际新能源及电力科技发展论坛上，多位与会专家围绕增强能源供应链安全和稳定、推动能源生产消费方式绿色低碳变革、提升能源产业链现代化水平等议题，分享了一系列绿色前沿科技解决方案和实践路径。

“能源转型的路径主要是可再生能源的规模化，而可再生能源的规模化为电力系统稳定性带来极大的挑战”，河北科技大学原校长、中国电工技术学会监事、氢能产业与装备专委会名誉主任委员孙鹤旭在《可再生能源制氢的耦合与协同技术》报告中表示，发展氢能有助于重构现代能源体系，保证能源安全。

目前，发展氢能已经成为国际发展共识。国际氢能源委员会预测，2050年全球氢能源需求将增至目前的10倍，同时2050年全球氢能产业链产值将超过2.5万亿美元。作为全球最大氢气生产国，2022年中国氢气产量3781万吨。

孙鹤旭表示，中国氢能产业还有很多需要深入研究的地方，尚处于商业模式探索阶段。他强调，发展可再生能源电解水制氢技术主要是解决经济性、稳定性和绿色低碳之间的协同，研究需围绕“大规模”、“低能耗”、“高稳定”三者的统一进行。

“氢能产业发展一定要考虑区域化和基地化，要根据当地能源禀赋、产业基础和市场承载能力来开启绿色氢能新时代。”孙鹤旭说。

作为可再生能源，氢能不仅具有清洁低碳特征，且可存储，在消纳可再生能源、电网调峰等应用场景潜力巨大。

“氢能是未来能源体系中不可或缺的重要能源。”中国电力科学研究院、电力系统碳中和研究中心书记、副主任迟永宁博士表示，从电力系统角度讲，未来会有大量氢能作为发电的电源来供应整个电力系统，在未来高比例新能源电力系统场景下，氢能会解决跨季节、甚至是跨季度的电力不平衡问题。

随着中国新能源比例的逐渐增高，新能源并网带来非常多技术问题，包括事故。为保障新能源大规模并网后电力系统的安全稳定运行，迟永宁透露，目前，中国电科院正在陆续修订新能源并网的相关国家标准，如制定风电场、光伏电站接入电网的技术规定等。同时，也在积极参与国际相关的技术研究和标准编制工作。

迟永宁表示，“风电和光伏在未来电力系统中的比重将越来越大，对整个电力系统供电安全和稳定性挑战也会越来越大。在新型电力系统场景下，新能源发电与大电网之间的相互作用加强，我们希望更多的电力同行能够参与到整个技术创新和标准的制定，包括应用的工作中来。”

中国工程院院士、世界电动车协会创始主席、北京中科中碳新能源技术研究院荣誉院长陈清泉在《电气化与智慧城市融合推进数字世界》主旨演讲环节中表示，汽车革命的下半场是智能化、网联化和共享化，核心技术是汽车芯片和操作系统。

陈清泉解释，交通（出行）革命可以分为上半场和下半场，上半场主要是电动化，核心技术是轻量化的车体、高性能动力一体化，以及高性能、安全的电池包。“今天的智能网联汽车不仅是交通工具，还是物联网的结晶、大数据的源泉、宽带移动的智能终端、5G通讯的推动者、计算机和移动的分布式能源。”

陈清泉提出，交通（出行）革命的基础是“四网四流”融合。通过四网（能源网、信息网、交通网、人文网）四流（能源流、信息流、物质流、价值流）融合，可以将人的主观能动性和能源革命、信息革命、交通（出行）革命联动起来，进而推进“双碳”目标的实现，促进数字经济发展。

陈清泉表示，数字生产力是第四次工业革命区别于前三次工业革命的典型特征，需要得到经济基础与上层建筑的共同支撑。能源网、信息网、交通网是经济基础的三个支柱，而人文网是上层建筑的重要组成部分。

陈清泉还提出“双智协同”概念，即智能网联汽车要跟智慧城市协同，智能网联汽车要牵引智能基础设施的建设，而智慧城市需要为智能网联汽车提供数据信息服务。“要做到各种交通都互联，包括高铁、卡车、乘用车等，要主动管理，智能网联。”

会上，中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳从节能角度分享了《粒子加速器的节能实践与发展趋势》报告。他介绍，“粒子加速器的建造和运行都面临相当大的能源消耗，而且从发展趋势来说，未来大型加速器的耗电量会越来越大。”

据美国康奈尔大学官网报道，大型粒子加速器消耗的电力高达5千兆瓦，大约是核电站容量的一半。

粒子加速器是一种可以使带电粒子在高真空环境中受磁场力控制、电场力加速而达到高能量的特种电磁、高真空装置，也是为人类提供各种能量的粒子束或辐射线的现代化装备。

对于如何降低粒子加速器能耗，发展节能绿色加速器，王贻芳分享了四个方面的解决路径，第一，探索和研发新的理论、技术，提高能源利用效率，从源头上降低能耗，如研究高性能加速结构、高效功率源、低能耗磁铁等；第二，结合加速器装置特点，探索利用新的技术生产新能源，比如大规模应用太阳能电池；第三，积极探索加速器废热能的循环利用、综合利用方案；第四，原材料循环利用，包括金属材料、稀土磁铁等。

另外，当天，中国电工技术学会、北京中科中碳新能源技术院联合发布了中国科协《可再生能源制氢产业技术路线图》。同时，中国质量认证中心、中国电器工业协会、北京中科中碳新能源技术院联合发布了《新型储能国家及能源行业标准征集计划》。

据介绍，上述两项科技项目的发布，旨在以更新的前沿科技知识参与能源专项行动，进一步加强中国国家能源行业标准在国际能源科技领域的话语权和主导权。