來，各地原油、煤炭、天然氣價(jià)格大幅上漲，全球能源危機(jī)悄然來臨，并有愈演愈烈之勢(shì)。具體來看，此次能源危機(jī)主要圍繞傳統(tǒng)化石能源展開，能源價(jià)格的一路攀升造成了全球范圍內(nèi)的供電緊張、工業(yè)生產(chǎn)承壓，高企的電價(jià)以及天然氣和汽油短缺也對(duì)居民生活造成干擾。同時(shí)，疊加新一輪全球通脹來襲，相關(guān)產(chǎn)品的供需缺口拉大，能源危機(jī)也開始向其他領(lǐng)域蔓延。
本輪能源危機(jī)爆發(fā)在全球經(jīng)濟(jì)重啟、流動(dòng)性過剩等背景下，根源卻是各國集中能源轉(zhuǎn)型：大力淘汰或限制煤炭發(fā)電、核能發(fā)電，導(dǎo)致傳統(tǒng)能源的產(chǎn)能彈性大幅下滑；新能源發(fā)電能力波動(dòng)較大，儲(chǔ)能技術(shù)及基礎(chǔ)設(shè)施未能銜接上，令能源供應(yīng)出現(xiàn)很大的缺口；疊加全球范圍內(nèi)極端天氣頻發(fā)，嚴(yán)重拖累綠色能源發(fā)電、引發(fā)對(duì)傳統(tǒng)能源的發(fā)電需求激增，最終觸發(fā)了能源危機(jī)。
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那么，有沒有一種能源，既能把具有間歇性的可再生能源有效轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)，又能清潔穩(wěn)定的應(yīng)用，不僅可以促進(jìn)全球能源轉(zhuǎn)型，還可以有效應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的發(fā)生？——?dú)淠芸梢宰龅健?
靈活高效、綠色低碳?xì)淠芸捎行?yīng)對(duì)能源危機(jī)
天然氣作為化石能源中相對(duì)清潔的能源，被看作是能源轉(zhuǎn)型過程的“良方”，在多國能源轉(zhuǎn)型中扮演了重要角色。歐洲地區(qū)電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整較快，可再生能源、核能、天然氣占整體發(fā)電結(jié)構(gòu)比重大于煤炭，這也為此次能源危機(jī)中天然氣價(jià)格暴漲埋下了種子。在過去的十幾年，全球水電、風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電產(chǎn)能激增，但新能源都存在著不穩(wěn)定的因素，且難以大規(guī)模存儲(chǔ)；同時(shí)在電網(wǎng)的應(yīng)用端，電力供應(yīng)和需求必須持續(xù)、完美地平衡，新能源發(fā)電較難達(dá)到要求。
氫能具有零排放、可跨能源網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和可大容量、長時(shí)間儲(chǔ)能等特點(diǎn)，有望成為應(yīng)對(duì)新能源大規(guī)模接入，并有效解決能源危機(jī)的方案之一。首先，通過推動(dòng)氫能的大規(guī)模應(yīng)用，有助于大幅降低我國石油和天然氣的消費(fèi)總量，有效降低能源對(duì)外依存度，對(duì)于保障國家能源安全具有重要意義；其次，以氫氣作為能源媒介形成的完整氫能供應(yīng)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，可以在已有的電網(wǎng)之外形成一個(gè)覆蓋全國的氫能網(wǎng)絡(luò)，提升我國能源網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和容錯(cuò)率，同時(shí)通過電網(wǎng)和氫網(wǎng)的耦合，可以實(shí)現(xiàn)不同能源網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)同優(yōu)化，使我國能源網(wǎng)絡(luò)更加安全高效；第三，通過大規(guī)模可再生能源制氫，可以實(shí)現(xiàn)能源跨地域和跨季節(jié)的優(yōu)化配置，形成創(chuàng)新型多能互補(bǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域化石能源的大規(guī)模替代，是實(shí)現(xiàn)長期碳減排、推動(dòng)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要途徑。
氫能在未來能源系統(tǒng)中擁有的三大定位：一是高效低碳的二次能源。如在交通領(lǐng)域由燃料電池替代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)、家用熱電聯(lián)產(chǎn)、天然氣摻氫等；二是靈活智慧的能源載體。促進(jìn)可再生能源的規(guī)模化消納，構(gòu)建多能互補(bǔ)的智慧化能源體系，包括分布式電源、應(yīng)急保障電源等；三是綠色清潔的工業(yè)原料。綠色氫氣替代傳統(tǒng)工業(yè)制氫工藝增加氫氣使用，生產(chǎn)高值產(chǎn)品。
能源轉(zhuǎn)型道阻且長需耐心地行則將至
全球各國聯(lián)手實(shí)施碳中和政策，從應(yīng)對(duì)氣候變化上看是正確的和必然的，不過改變能源生產(chǎn)與消費(fèi)的業(yè)態(tài)和結(jié)構(gòu)是一場(chǎng)遠(yuǎn)征，在過渡期內(nèi)的突發(fā)因素影響、產(chǎn)生混亂必不可免。在疫情擾動(dòng)，自然災(zāi)害頻發(fā)的年份，部分國家激進(jìn)的能源轉(zhuǎn)型也暴露了風(fēng)險(xiǎn)。短期來看，隨著冬季到來、整體用電季節(jié)性回升，疊加傳統(tǒng)能源供應(yīng)難明顯擴(kuò)張，本輪能源危機(jī)或?qū)⑦M(jìn)一步發(fā)酵。中長期而言，全球碳中和的大背景下，傳統(tǒng)能源產(chǎn)能日益萎縮與綠色新能源供給波動(dòng)較大、疊加儲(chǔ)能系統(tǒng)需要較長時(shí)間建立的“碰撞”下，能源危機(jī)的爆發(fā)可能較過往變得更加頻繁。
在以上的情景下，發(fā)展氫能就顯得尤為重要。從全球來看，歐、美、日、韓等20多個(gè)國家及地區(qū)均發(fā)布了氫能戰(zhàn)略，并已經(jīng)開始推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)布局：美國、日本從70年代就將氫能作為技術(shù)儲(chǔ)備，最先在細(xì)分領(lǐng)域形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)；德國、英國等歐洲國家在碳減排趨勢(shì)下，加速推動(dòng)既有技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；澳大利亞、加拿大和中東等地資源豐富，傾向于出口氫氣和技術(shù)裝備。
對(duì)于我國氫能產(chǎn)業(yè)而言，仍面臨諸多挑戰(zhàn)：一是氫需要二次轉(zhuǎn)換，有部分電力和能量損耗，且目前綜合成本較高，不符合經(jīng)濟(jì)性；二是國內(nèi)氫能技術(shù)尚有短板，材料、設(shè)備等方面仍存在卡脖子環(huán)節(jié)；三是氫儲(chǔ)運(yùn)、液氫成本及技術(shù)壁壘較高，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不健全；四是國家整體規(guī)劃尚未出臺(tái)，法律法規(guī)不健全，亟待建立氫能檢測(cè)認(rèn)證體系。但正是因?yàn)闄C(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，才要積極尋求技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的突破。雖然業(yè)界仍然有很多質(zhì)疑氫能的“聲音”存在，但氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展是一個(gè)漫長的過程，要給它市場(chǎng)發(fā)展空間和時(shí)間，才能看到真實(shí)的作用與發(fā)展前景。
同時(shí)，電與氫的關(guān)系并不矛盾，氫能促進(jìn)會(huì)認(rèn)為宜電則電，宜氫則氫。用電/用氫的界定原則在國家“清潔低碳、安全高效”的能源戰(zhàn)略上，在可再生能源上網(wǎng)不經(jīng)濟(jì)的情況下可考慮就地制氫，并推動(dòng)脫碳、其他領(lǐng)域氫能應(yīng)用。拋開經(jīng)濟(jì)性，新型的電力系統(tǒng)是在供給側(cè)盡可能用清潔能源，應(yīng)用端增加清潔能源的使用，構(gòu)造分布式電網(wǎng)和微網(wǎng)集群，參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)，而氫能可在此系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
長遠(yuǎn)考慮，以可再生能源替代傳統(tǒng)能源的全球能源轉(zhuǎn)型是一項(xiàng)巨大的系統(tǒng)工程，而能源結(jié)構(gòu)調(diào)整無法一蹴而就，在新能源尚未形成可靠的韌性、儲(chǔ)能技術(shù)尚未成熟的情況下，全球?qū)茉慈詫⒋嬖诓豢杀苊獾囊蕾囆?。在全球能源轉(zhuǎn)型的漫漫長路中，既要積極減碳應(yīng)對(duì)氣候問題，又要警惕和加強(qiáng)預(yù)防能源危機(jī)的“偷襲”，同時(shí)要兼顧技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐，最終才能開辟出一條清潔安全、靈活穩(wěn)定的氫能新路徑。
