可再生能源与氢能融合消纳弃风弃光

2017年前三季度，我国光伏发电量857亿千瓦时，弃光电量51亿千瓦时，风力发电2128亿千瓦时，弃风电量295.5亿千瓦时。如何破解弃风弃光难题依然是能源领域科研人员的研究热点。

面对上述难题，以可再生能源与氢能融合的能源利用新思路顺势而出。中国电科院为探求多种能源融合的发展前景，开展了《利用多能源转换技术推进清洁替代的可行性》项目研究，对可再生能源与氢能在电力系统的有机结合进行了前瞻性研究，对多能融合的诸多疑问进行了解答。

耦合可再生能源与氢能的多能源系统工程可追溯到2004年建成的位于挪威阿奇若岛的风氢能源示范项目，该系统主要由600千瓦风机、产氢能力为10标准立方米/时的电解制氢装置、储氢容量为2400标准立方米的高压储氢罐组成，最多可满足岛上10户家庭2～3天的用电需求。

2011年德国E.ON和Greenpeace Energy等能源公司在德国建立6兆瓦的风—氢示范项目，在用电需求高峰时段，优先将风电全部并入电网，在电力需求低谷时段，将风电转化为氢气存储起来，然后再通过天然气管网掺氢输送至附近热电厂进行热电联供。此外，Audi公司于2013年在德国建成了6兆瓦的“光伏—氢—甲烷”项目(E—Gas项目)，通过光伏发电制取氢气，再与二氧化碳重整制成甲烷，年产甲烷能力达到1000吨。

作为全球风力发电和光伏发电增幅最大的国家，我国开展以氢能为核心的多能源转换系统意义重大。2015年，我国启动了一项由河北建投集团与德国McRhy、Encon等公司合作的风电制氢工程项目，计划在河北省沽源县建设200兆瓦风电场、10兆瓦电解水制氢系统及氢气综合利用系统，制取的氢气可用于工业生产，并为未来氢能源动力汽车产业进行资源储备。现一期200兆瓦风电场已并网发电。