旱涝保收建“氢库”

氢储能调峰电站效果图。（图片由上海嘉定氢能港提供）

氢燃料电池模块效果图。

(相关资料图)

氢储能调峰电站内储氢管。

制氢模块。

水库的作用是什么？它的主要作用就是调节水资源量。如果今年降水量特别大，水库就可以存蓄大量雨水；这样一来，如果明年比较干旱，水库就可以把今年存蓄的雨水释放出来保证庄稼的灌溉。

氢储能调峰电站的作用和水库一模一样。在电力充足时，氢储能调峰电站利用电解水技术来产生氢气，从而将不易储存的电能转换为氢能存储起来；当电力输出不足时，再将储存好的氢能利用氢燃料电池或其他发电装置发电回馈至电网系统进行供电。

说到这里，大家可能会有一个疑问，发电站为什么会出现电力输出不足的情况呢？这就需要先了解下我国电力系统的背景——

突破瓶颈

目前，我国的电力系统主要分为可再生能源发电和火力发电。火力发电就是利用煤、石油和天然气等燃料燃烧时产生的热能，通过发电动力装置转换成电能。而以风电、光伏发电和水电为代表的可再生能源发电可以减少温室气体排放。随着国家“双碳”战略的推进，可再生能源发电逐渐成为我国电力增长的重要元素——

国家能源局统计结果显示，截至2022年底，我国可再生能源装机达到12.13亿千瓦，占全国发电总装机的47.3%。

但是，以风、光为代表的可再生能源受自然环境影响较大。比如，风电发电高峰一般集中在晚上，太阳能发电的高峰集中在白天。工业用电的用电曲线较为平缓，而居民用电则呈现白天、晚上两个高峰，这就导致了电力供应端和需求端的不匹配。

所以，电力系统急需利用储能技术和设施进行调峰。“调峰”就是与电网峰、谷时段唱“反调”，电力充足时储备能量，电力不足时利用储能发电返回电网，这样就能使供应端和需求端保持平衡。

当前，我国较为成熟的储能方式主要有抽水蓄能和电化学储能两大类。抽水蓄能的基本原理就是利用水的势能差来实现电能的转换和储备，电力充足时将水从低处抽到高处储能；电力不足时将水从高处排放到低处，推动水轮发电机发电。但是抽水蓄能电站建设周期长，而且需要具有发达的水系和优良的地质条件，显然不适合所有地区推广使用。另一种电化学储能方式是通过化学反应来储备能量，成本较高，电池寿命只有5年左右，并且废旧电池处理面临环保问题。

能源转型迫在眉睫，氢储能方式脱颖而出。

氢储能技术利用了“电—氢—电”的互变性，基本原理就是将水电解得到氢气和氧气，通过特殊装置储存氢气，在电力输出不足时利用氢气通过燃料电池或其它方式转换为电能输送上网。

选择氢储能进行电力调峰的优势是显而易见的——

首先，氢既可由可再生能源如水力、风能、太阳能、生物质和地热能产生，也可由不可再生能源如煤、天然气和核能产生，来源途径广泛，具备可再生、可持续性；其次，氢在使用后的排放物是水，可以达到“零”碳排放和“零”污染；最后，氢具备可储、可运、可发电的独特优势，特别适合大规模应用于电厂的储能发电上。

因此，氢储能调峰电站将会成为继抽水蓄能、锂电池储能后的又一主流储能方式之一。

源网荷储新能源科技（上海）有限公司无疑是最早一批“吃螃蟹”的企业。

提前布局

2020年，源网荷储新能源科技（上海）有限公司成立。虽然该公司成立时间不长，但公司核心团队研究氢能项目已有近7年的时间。该公司的“氢储能调峰电站”项目就是通过购买由风、光、水等新能源电站的绿色电力，经过电解水制氢后将绿电变成氢进行储存，再通过氢燃料电池发电模块发电，实现电力稳定输出。

2022年，该公司的“氢储能调峰电站”获得了全球范围内首个碳中和技术解决方案大奖，即由联合国工业发展组织UNIDO颁发的“联合国工业发展组织全球碳中和技术方案领军项目奖”。

同年3月，国家发改委、国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》正式出台，明确氢能是未来国家能源体系的组成部分和战略性新兴产业的重点方向。

像源网荷储新能源科技（上海）有限公司一样，克拉玛依抢抓氢能产业发展、实现产业转型升级的步伐也早已经迈出。

作为典型的资源型城市，多年来，克拉玛依市坚持“一主多元”发展思路，着力推动能源结构多元化。发展氢能对于克拉玛依而言，是传统化石能源转型发展的重要探索路径。

克拉玛依市地处中北亚世界级油气富集区，是国家石油天然气保障的重要基地，是建设丝绸之路经济带、陆上能源资源大通道的重点城市之一。优越的太阳能资源、石油化工产业与地理优势，为克拉玛依氢能生产与应用奠定了良好基础。

为进一步厚植氢能产业发展基础，近年来，克拉玛依市委、市政府以优化营商环境为抓手，以企业需求为导向，深入贯彻落实国家、自治区关于优化营商环境的一系列部署要求，扎实推进惠企各项政策活动，不断完善涉企执法和服务企业制度机制，进一步促进各区、各部门营商环境整体服务效能提升，充分释放市场主体活力、创造力和内生动力，为优先发展氢能“筑巢引凤”。

向着共同的发展愿景和目标，远在上海嘉定的源网荷储新能源科技（上海）有限公司与距离上海4000公里的克拉玛依擦出了火花。

2022年11月14日，上海援克前方指挥部召开产业援克暨重点招商项目推进会，计划深入推进氢能产业领域科技成果在克拉玛依市的落地转化，并全力配合推进克拉玛依市氢能产业重点项目的落地建设。

在克拉玛依市委、市政府和上海援克前方指挥部的大力推动下，源网荷储新能源科技（上海）有限公司总经理王舰作为上海氢能企业考察团的一员走进了克拉玛依。

在这里，他发现克拉玛依不仅具有良好的营商环境，而且充分具备建设“氢储能调峰电站”的条件。当机立断，他决定把克拉玛依当作西部地区项目落地的主战场。

2023年5月25日，源网荷储新能源科技（上海）有限公司与克拉玛依市克拉玛依区、白碱滩区（克拉玛依高新区）签订了“氢储能调峰电站一体化项目”合作协议，包括氢储能调峰电站、氢能装备制造、热电联供、打造以绿电为基础的零碳园区等多个项目，项目总投资规模约350亿元。

这意味着，克拉玛依将形成氢能“制、储、运、加、用”全产业链，打造产业百亿增幅的“核爆点”。这无疑为克拉玛依加快产业转型升级、培育发展新动能插上了腾飞的翅膀。

王舰说，过去的4年至5年时间里，他曾带领团队和50多个地方政府进行了深度交流，包括“双碳”领域的合作，产业落地，装备制造落地等等。但是，像克拉玛依这样具有前瞻性、预见性和主动性的城市少之又少。

“如果说，我公司在克拉玛依开出了城市氢能产业发展的‘第一朵花’，那么上海援克指挥部为两地搭建的桥梁和克拉玛依良好的营商环境一定是培育这朵‘花’的肥沃土壤。”王舰补充道。

未来可期

蓝图已绘，接下来，“氢储能调峰电站一体化项目”将如何落地？

据王舰介绍，“氢储能调峰电站一体化项目”是将风光制氢和氢能发电相结合，打通产业闭环，带动包含氢能装备、零部件、材料的全产业链集群发展。主要由光伏发电、制氢、储氢、氢燃料电池发电和虚拟电厂5个基本模块构成。

克拉玛依太阳能资源丰富，年辐射量每平米5352.68兆焦。源网荷储新能源科技（上海）有限公司与克拉玛依区合作项目的重要一项就是首先要在克拉玛依区规划建设光伏电站，产生稳定绿电，为克拉玛依云计算产业园区供电，园区内入驻的大数据企业使用绿电之后，就能摆脱环评能耗的限制，大幅提升云计算产业园区的电能耗量，规模化拓宽业务，打造全疆首个纯绿电零碳数据中心。

白碱滩区（克拉玛依高新区）同样具备氢能产业发展的良好条件。2022年，白碱滩区（克拉玛依高新区）成功晋级为国家高新技术产业开发区。这是继“乌（乌鲁木齐）昌（昌吉）石（石河子）”之后，新疆获批的第四家“国字号”高新区。“国家高新技术产业开发区”的称号同样深深吸引了王舰。在经过实地考察后，王舰认为，白碱滩区（克拉玛依高新区）交通便利、资源丰富、高新技术企业聚集还有大量的技术人才，具备较好的商住配套条件。

“白碱滩区（克拉玛依高新区）非常适合推广可再生能源制氢和氢能装备制造，目前，我们已完成了氢储能调峰电站建设用地选址工作，项目落地后，我们将联合其他企业共同把白碱滩区（克拉玛依高新区）打造成大规模风光绿氢制造基地，装备制造基地，形成一个零碳装备制造产业园。”王舰说。

今年6月26日，王舰跟随上海嘉定区安亭镇的主要领导、嘉定氢能港主要负责人组成的政企访问团再次来到了克拉玛依。这次，他们带来了8家燃料电池核心零部件制造企业落地白碱滩区（克拉玛依高新区），已基本形成了装备制造产业链的第一批团队。

“克拉玛依因油而兴、因油而生。作为新中国石油长子，克拉玛依开启了中国石油产业的篇章。随着氢能项目的落地和发展，我相信克拉玛依也将开启中国新能源革命新的篇章。”谈起未来发展，王舰对克拉玛依充满了信心。

而我们也可以期待，或许不久的将来，全力打造“中国西部氢都”名片的克拉玛依，将出现这样的场景：一辆辆以氢燃料电池为动力的公交车、私家车穿行于大街小巷，车上看不到排气管的“黑尾巴”，排出的是水；汽车“饿”的时候，路边的加氢站能方便地给予“养料”；在工业园区，一辆辆氢燃料电池汽车整车、一套套新能源汽车配套零部件正源源不断走下生产线，走向国际国内市场……

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