碳中和专家雷宪章：建议建立电氢耦合协调新型电力系统

封面新闻记者 杨芮雯摄影报道

11月27日，第四届世界科技与发展论坛在天府国际会议中心隆重开幕。期间，由四川省科协主办，四川省科技协同创新促进会承办、四川省碳中和技术创新中心、天府永兴实验室协办的分论坛—“‘碳’寻未来-双碳驱动新型能源创新与发展论坛”成功举行，吸引了众多关注。

在主旨报告环节，西南石油大学碳中和首席科学家、天府永兴实验室首席科学家、天府新能源研究院院长、德国国家工程院院士就《电氢耦合协调助力双碳目标》作主旨报告。聚焦国家“双碳”目标，四川如何对能源结构进行调整？如何提升清洁能源供给和安全保障能力？雷宪章给出了自己的建议。

水电和天然气是四川能源转型重要支撑点

把二氧化碳"变废为宝"

“现在我国的能源结构中，化石能源消费占比超80%，而‘双碳’就是要逐渐替换掉现在的化石能源。”

据四川省政府网站数据显示，2021年末，四川水力发电装机容量达8947.0万千瓦，占全省发电量的81.6%、高于全国67个百分点，装机容量和年发电量均稳居全国第1位。不仅如此，四川天然气开发也显著提速。2021年，四川规上企业天然气产量达522.2亿立方米，占全国总量的25.2%、居全国第1位。雷宪章由此表示对四川强烈的信心，直言丰富的水电和天然气资源是四川探索双碳驱动新型能源过程中的重要支撑点。

与此同时，在‘双碳’目标倒逼下，要思考如何实现二氧化碳的绿色化。雷宪章分析，“二氧化碳的绿色化就是将其变废为宝。”

据他介绍，我国的二氧化碳排放量巨大，仅在2020年就达到103.6亿吨。但从目前看，针对二氧化碳的大规模绿色化手段不多，有些技术仍旧存在一些漏洞，比如，二氧化碳填埋，实践表明其在填满后存在再次逸出的风险。

“这种情况下，我们可以把天然气进行绿色化处理，从而把二氧化碳变成有用的物质，比如现在一种技术叫天然气的裂解制氢，同时附产的是高附加值的碳粉，可以做石墨烯，可以做碳纳米管，这样便有效绿色化了天然气的二氧化碳排放问题。这些是未来产业赛道的核心技术，希望未来能形成我们的产业优势。”雷宪章说道。

新型电力系统建设

电氢耦合协调是实现双碳目标重要抓手

另一方面，新能源对电力系统的综合调节同样提出了全新的挑战，在雷宪章看来，四川作为电力供应大省，构建一个以新能源为主体的新型电力系统已是必然趋势。

“无论水电、风电还是光伏发电，几乎都是‘靠天吃饭’。”雷宪章看来，构建新型电力系统面临最大的问题就是如何实现能量平衡。

在此，他提出“建立以电网为主，氢能（氢基能源）为辅的电氢耦合协同的清洁能源输送模式，将能有效保障绿色能源安全供应和消费。”

这将如何保证新型电力系统全时域的功率平衡和动态稳定运行？雷宪章认为，建设全时域电能消纳和储能体系至关重要。

就地消纳风光水电能，用以制氢或者生产氢基能源，再把制成的氢能和氢基能源通过管道或者其他方式输送给用户，可以解决全时域电能消纳的挑战。

此外，将富裕的清洁电力制氢后，氢能或者氢基能源将根据需求长时间储存，可有效地解决电网中长期以及跨季储能的问题。

“这是一个全新的产业赛道，新型电力系统建立起来以后，当外部发生重大自然灾害或在极端气候条件下，我们就有自己一套完整的电力支撑体系，就能在保民生这个环节上不会有太大的压力。”