报到布展: 2025年3月24日 08:30 - 17:30 星期一 2025年3月25日 08:30 - 21:00 星期二 产业领袖 高峰论坛: 2025年3月26日 10:30 - 16:30 星期三 2025年3月27日 09:00 - 16:30 星期四 展示交易: 2025年3月26日 09:00 - 16:30 星期三 2025年3月27日 09:00 - 16:30 星期四 2025年3月27日 09:00 - 14:00 星期五 闭幕撤展: 2025年3月28日 14:00 - 21:00 星期五
lah 10(T C = 250 K),Drozdov和Al。(2019)LAH 10(T C = 260 K),Somayazalu和Al。(2019)YH 9(T C = 243 K),Kong和Al。(2019)YH 6(T C = 224 K),Troyan和Al。(2019)CAH 6(T C = 215 K),但等。(2021)CAH 6(T C = 210 K),Li和Al。(2022)SH 3(T C = 203 K),Drozdov和Al。(2015)THH 10(T C = 161 K),Semenoch和Al。(2019)CEH 10(T C = 115 K),Chen和Al。(2021)CEH 9(T C = 100K),Chen和Al。(2021)YH 4(T C = 88 K),Shao和Al。(2021)BAH 12(T C = 20 K),Chhen和Al。(2021)SNH X(T C = 70K),Hong和Al。(2022)
中国和德国同为制造业大国,都设置了在本世纪中叶实现净零排放的气候目标,因此在清洁能源转 型领域面临着诸多共同挑战。尽管俄乌冲突全面爆发导致了全球范围的能源安全焦虑,德国仍在为实现 2045 年气候中性目标而加速布局可再生氢能政策和产业,以有效支撑本国的清洁能源转型进程。作为极 具气候雄心的发达经济体,德国在氢能经济领域的经验和教训可以帮助中国培育本国处于起步阶段的可再 生氢产业链。本文从氢能治理结构、提高氢能经济可行性措施和促进氢能应用等方面剖析了德国 2020 年 6 月发布的《国家氢能战略》。结合中国 2021 年 3 月发布的《氢能产业发展中长期规划( 2021-2035 年)》 以及电动汽车在中国的发展历程,作者基于中国具体国情提出了以下有针对性的政策建议: ● 为更好更快建立工业化规模的低碳氢供应链,中国应在充分利用本国现有化石燃料制氢产能的同时激 励可再生氢产能的持续增长。基于中国在电动车发展助力交通行业减排过程中所取得的经验,在氢能 产业链规模化之前,扩大氢能的下游需求与上游的低碳生产应该区分对待。扩大可再生氢产能应与鼓 励氢能大规模应用同时推进,从而在氢能产业链的上、下游之间产生正向激励效应。另一方面,本世 纪初以来全国燃煤发电装机的快速扩张已提前锁定了巨量煤炭需求,中国应以此为鉴,尽量避免进一 步扩大现有化石燃料制氢产能规模。 ● 氢能管制应更多侧重其能源属性。目前,中国仍将氢气作为危险化学品进行标识和监管,对其能源属 性没有予以充分考量和反映。对氢能的危化品定位在生产选址、道路运输、市场准入、终端应用以及 标准化等方面带来了一系列重大挑战。中国未来是否能够更加合理地对氢能进行定位是实现氢能规模 经济性的重要先决条件。 ● 可再生氢在工业深度脱碳中的作用应被优先考虑,并重点聚焦钢铁、石油化工和煤化工产业。鉴于可 再生氢在重工业应用中的巨大潜力,工业脱碳应成为中国实现可再生氢供应链规模经济性的重点领域。 除了尽快将排放密集型的工业行业纳入全国碳排放交易体系,还应考虑将德国乃至欧洲的创新政策和 金融政策工具针对中国国情进行定制和试点,尤其是绿钢的政府采购、碳差价合约和气候友好型原材 料的需求配额。 ● 为更好促进可再生氢在中国的发展,应建立氢能部际协调机制,并最好由国务院直接领导。否则,氢 能治理的职责如果长期分散在在不同部委之间,将会阻碍氢能的长足发展,并使中国错失先机。建议 由该高层协调机制主导对建设跨省氢能管道这一无悔基础设施的必要性和规划展开调查研究,以积极 应对中国氢气生产、消费地理错配的挑战。 ● 中央和地方政府补贴氢能发展时,应在制度设计层面防范“骗补”乱象并促进公平竞争。根据以往补 贴政策实施过程的经验教训——尤其是电动汽车领域——中国氢能监管框架应重视制约与平衡,并纳 入多重监督机制。 ● 为了缩小与发达经济体在氢能核心技术领域的差距,中国应考虑为包括跨国公司与本土企业在内的市 场主体营造更加公平的竞争环境。如果能够大幅加强知识产权保护、积极消除市场准入壁垒,中国将 能更好地深化与发达经济体在可再生氢领域的国际合作,并吸引欧盟特别是德国公司来华展开互利双 赢的技术合作和商业投资。
德国在电力系统脱碳方面取得了巨大进展;2024 年上半年,可再生能源在总电力消耗中的比例为 57%。到 2030 年,可再生能源的比例将至少上升到 80%,到 2035 年将上升到 100%。气候中性电力系统主要基于风能和太阳能等低成本但依赖天气的能源,需要灵活的备用容量,能够使用可储存的无二氧化碳能源发电。计划中的《发电厂安全法》解决了这个问题,该法规定建造或改造 7 吉瓦的 H2 就绪燃气发电厂,这些发电厂将长期使用绿色氢能运行,以及 500 兆瓦的所谓的短跑发电厂,这些发电厂仅使用绿色氢能。氢气供应有几种技术选择。讨论最多的选择是在德国本地利用海上风能发电生产氢气。但是,这种方案不足以满足德国的全部氢气需求(尤其是工业和备用发电厂)。因此,德国政府的氢气战略预计到 2030 年进口份额将达到 50-70%。另一种选择是从世界其他地区进口绿色氨,然后在德国的裂解装置中分解。在这两种情况下,氢气都将通过 H2 核心网络输送到发电厂。供应 H2 的第三种选择是直接进口还原铁 (DRI),并通过轮船/火车将其运送到发电厂。DRI 可以储存大量能量,并且只需要很少的额外能量即可释放储存的能量。当在化学过程中与水、热和催化剂结合时,DRI 会发生反应形成氧化铁(铁锈)并释放氢气。然后可用于在发电厂发电。气候中和基金会已委托知名咨询和认证公司 DNV 从成本和技术成熟度方面研究德国发电厂使用的三种氢气生产途径。
欧洲能源转型计划设立了明确的目标,即在绿色协议能源政策框架下到 2050 年实现气候中和的欧洲 [1]。欧盟委员会于 2021 年通过的“Fit for 55 0”一揽子计划为欧盟 2030 年气候和能源框架引入了更为严格的立法措施,包括可再生能源、能源效率、努力分担和排放标准立法、土地使用和林业以及能源税指令 [2]。现有的欧盟立法框架已被用于实施绿色协议愿景,明确表明未来能源结构中可再生能源 (RES) 的比重将增加,以及排放交易体系 (ETS) 对所有能源部门实施更严格的脱碳机制。太阳能和风能的不断普及极大地激励了电网的脱碳。然而,向欧盟碳中和能源系统有效利用低碳和可再生能源需要扩展到热力和运输领域,同时促进供应安全。通过结合节能和用电子燃料(基于电力生产氢气、合成气体和液体)取代化石燃料,可以将可再生能源发电系统的规模扩大 2 到 2.5 倍 [3],从而实现最终能源需求领域的气候中和。通过提高电气化程度实现的能源转型不仅对能源系统提出了巨大的挑战,包括太阳能和风能发电场的巨大容量和投资,而且对供应安全以及技术、经济和监管层面所需的额外措施也提出了挑战。目前,德国 [4]、美国 [5] 和中国 [6] 的可再生能源渗透率较低,已经报道了可再生能源的削减,导致可再生能源浪费和市场电价为负。电力供需时间间隔方程既需要运行单元的灵活性和同步性,也需要额外的能源储存措施、部门耦合和电网基础设施升级,以及高效的多国综合系统和市场,以经济高效地平衡可变可再生能源发电[7]。2050 年欧盟碳中和系统的能源建模研究解决了多功能能源储存技术的需求,以避免在可再生能源可用性高时通过负荷转移和灵活性进行削减,以及避免在可再生能源可用性低时进行负荷削减[3,8]。特别是,由于储存需求与总发电量的非线性增长有关,氢气和合成燃料形式的季节性能源储存被认为非常重要,因为报告称,电子燃料在最终能源中的份额为 20%。
零能源建设电力 - 热热双层能量优化控制方法Kong Lingguo 1,Wang Shibo 1,Cai Guowei 1,Liu Chuang 1,Guo Xiaoqiang 2
P2X 路径定义旨在澄清那些经常使用但含义或意图不同、容易导致误解和歧义的术语。任务组定义已在本文件第一章中解决了这个问题,澄清了本文件其余部分所采用的术语。一旦定义了从生产步骤到应用方面的氢路径,就会检查当前的氢状态。由于氢的能源应用范围广泛,目前主要用作氨生产和炼油厂等行业的化学成分。目前,与能源相关的氢路径主要通过示范项目来了解。在 ST2 框架内,对世界各地的 Power to X 演示进行了审查和分析。结果表明,所研究的路径是多样化的,最近氢工业应用的趋势引起了人们的兴趣。
摘要 — 通过收集和整理历史数据和典型模型特征,使用 Simulink 开发了基于氢能存储系统 (HESS) 的电转气 (P2G) 和气转电系统。详细研究了所提出系统的能量转换机制和数值建模方法。提出的集成 HESS 模型涵盖以下系统组件:碱性电解槽 (AE)、带压缩机的高压储氢罐 (CM 和 H 2 罐) 和质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 电堆。基于典型的 UI 曲线和等效电路模型建立了 HESS 中的单元模型,用于分析典型 AE、理想 CM 和 H 2 罐和 PEMFC 电堆的运行特性和充电/放电行为。在配备风力发电系统、光伏发电系统和辅助电池储能系统 (BESS) 单元的微电网系统中模拟和验证了这些模型的有效性。 MATLAB/Simulink 仿真结果表明电解器电堆、燃料电池电堆及系统集成模型能够在不同工况下工作。通过测试不同工况下 HESS 的仿真结果,分析了氢气产出流量、电堆电压、BESS 的荷电状态 (SOC)、HESS 的氢气压力状态 (SOHP) 以及 HESS 能量流动路径。仿真结果与预期一致,表明集成 HESS 模型能够有效吸收风电和光伏电能。随着风电和光伏发电量的增加,HESS 电流增加,从而增加氢气产出量来吸收剩余电量。结果表明 HESS 比微电网中传统 BESS 响应速度更快,为后期风电-光伏-HESS-BESS 集成提供了坚实的理论基础。
短期灵活性,用于应对可再生能源的自然变化和预测误差,从几毫秒到几小时不等。 长期灵活性,用于应对持续数天到数周的风能和太阳能供应不足的情况。