可调度电力:能源供需平衡的关键枢纽

在全球能源行业向净零排放目标全力冲刺的时代浪潮中,西门子能源净零排放总监 Thomas Neuenhahn 近日在"可持续发展直播:净零排放"活动中重磅登场,带来题为"实现净零排放:可调度电力脱碳"的主题演讲。

他在演讲中阐述了可调度电力在能源转型进程中的核心价值与关键作用,以及西门子能源坚定看好氢能发展的决心。

Thomas Neuenhahn 率先阐释了可调度电力的核心概念——这是一种能够依据能源供需实际状况灵活启停,从而实现电力供需精准平衡的能源类型。

理论上,风能、太阳能等可再生能源是电力供应的理想来源,但这些能源与生俱来的间歇性特质,使得储能方案与备用发电设施成为保障电力稳定供应不可或缺的重要支撑。

他形象地举例说明:"当风能与太阳能暂时缺位时,电池储能可解燃眉之急。然而,电池储能容量有限,数小时后便会耗尽,此时就亟需长期储能方案介入。"

当下,燃气轮机与蒸汽轮机借助天然气提供可调度电力仍是主流模式。不过,为契合净零排放目标,西门子能源正积极布局,致力于推动这些轮机向氢能驱动的未来转型。

Thomas Neuenhahn 描绘出这样一幅蓝图:由可再生能源制取的氢气,将成为构建完全脱碳能源体系的核心要素。

他还着重强调了"行业耦合"理念,即巧妙利用氢气生产过程中产生的余热,将其重新应用于区域供热或工业生产流程,以此实现能源利用效率的最大化。

氢与碳捕集:欧洲能源转型的路径抉择

在能源转型的关键议题中,氢气与碳捕集技术在发电领域的优先选择引发广泛讨论。Thomas Neuenhahn 从成本维度切入,深入分析指出,这两种方案的经济可行性与发电厂的运行频率紧密相关。

他明确表示:"对于年运行时长较长的发电厂而言,碳捕集技术具备一定的经济合理性;但随着能源体系逐步向可再生能源主导转型,发电厂运行频率大幅降低,此时氢气将成为更具可行性的选择。"

英国政府的相关预测也印证了这一趋势,数据显示未来燃气发电站的年运行时间将不足 1000 小时。

Thomas Neuenhahn 同时指出,氢气与碳捕集技术均在能源转型中占据重要地位,但鉴于欧洲大力推动可再生能源发展的战略导向,以及居高不下的天然气价格现状,氢气在欧洲地区更具发展优势。

他强调:"能源转型路径的选择并无绝对的对错之分,关键在于结合当地实际情况。能否获取价格合理的氢气资源,以及是否具备完善的碳捕集基础设施,将成为决定不同方案适用性的关键因素。"

氢能产业:规模扩张与成本攻坚并行

氢气作为清洁能源,其产业发展的成功与否,取决于氢气的可获取性与成本控制。Thomas Neuenhahn 展示的时间轴清晰呈现了过去 15 年间氢气生产规模的扩张历程,电解项目从最初的小型试点逐步迈向千兆瓦级的大型开发项目。

他特别提及西门子能源参与的法国 200 兆瓦电解槽项目,该项目每年可生产 4 吨氢气。然而,降低氢气生产成本依然是行业面临的重大挑战。

Thomas Neuenhahn 强调:"实现氢气与天然气的价格平价是关键所在,我们致力于推动氢气成本降至与天然气相当甚至更低的水平。"

相关预测显示,随着技术不断成熟,绿色氢气成本将持续走低,这与风能、太阳能成本下降的发展轨迹颇为相似。欧洲氢能银行推出的双重拍卖计划,通过为氢气买家与生产商提供补贴,正有力推动氢气成本的降低进程。

此外,针对氢气运输难题,Thomas Neuenhahn 介绍了欧洲"氢气骨干网"建设项目,改造后的天然气管道网络将极大提升氢气在欧洲大陆的运输效率。他指出:"一条氢气管道的运输能力相当于八条高压输电线,这一基础设施将为大规模氢能应用奠定坚实基础。"

氢能能源系统:未来发电的智慧转型

展望未来,Thomas Neuenhahn 描绘了发电厂融入氢能体系的发展图景。未来的发电厂将集可再生能源发电、氢气生产、储存与备用发电功能于一体,构建起灵活高效的能源系统。

他还分享了西门子能源在开发全自主运行发电厂方面的探索成果。随着发电站运行模式转变为仅在可再生能源供应低谷期启动,传统的现场全天候人工运维模式将难以为继,取而代之的是远程控制与人工智能优化的新型运营模式。

Thomas Neuenhahn 介绍道:"我们正朝着发电厂自主运营的目标迈进,这些智能发电厂能够依据市场需求与电网实时状况,自动调整发电量。"

在与观众互动环节,面对氢能转型进度相对迟缓的疑问,他依然保持乐观态度:"尽管当前氢能产业发展面临诸多挑战,但我们正以惊人的速度实现规模扩张。关键在于降低项目风险以进一步压缩成本,这与风能、太阳能发展初期的情况颇为相似,我们有信心突破瓶颈。"

总结

Thomas Neuenhahn 的演讲为可调度电力尤其是氢能在能源转型中的发展绘制了极具说服力的路线图。

他强调,实现净零排放目标,离不开政府政策支持、基础设施建设投入以及对氢能技术研发的持续关注。尽管前行之路充满挑战,但氢能产业发展的势头已然形成。

随着技术不断革新与成本逐步降低,可调度氢能必将在未来能源体系中占据核心地位,为全球净零排放目标的实现注入强劲动力。

【信息来源:Thomas Neuenhahn、Georgia Collins、可持续发展杂志】