近年來，隨著化石燃料的日漸枯竭和溫室效應(yīng)日漸顯現(xiàn)，氫能作為一種清潔、高效且儲(chǔ)量豐富的二次能源，受到越來越多國家的重視。
同濟(jì)大學(xué)教授、上海氫能利用工程技術(shù)研究中心副主任張存滿指出，氫能的開發(fā)涉及制取、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、利用等環(huán)節(jié)。依托燃料電池技術(shù)，目前氫能已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于交通、電力、熱力、燃?xì)獾壬鐣?huì)領(lǐng)域。但是，氫能系統(tǒng)在應(yīng)用過程中還存在一些技術(shù)上的制約。
可再生能源發(fā)展面臨四大挑戰(zhàn)
2014年11月，國務(wù)院印發(fā)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》（下文稱《行動(dòng)計(jì)劃》），明確提出到2020年，我國非化石能源占一次能源消費(fèi)比重要達(dá)到15%。其中，常規(guī)水電裝機(jī)力爭達(dá)到3.5億千瓦左右，風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到2億千瓦，光伏裝機(jī)達(dá)到1億千瓦。
張存滿教授表示，水電在技術(shù)和運(yùn)行模式上均比較成熟，風(fēng)電近兩年的發(fā)展速度也較快，相較而言，光伏領(lǐng)域發(fā)展面臨較大壓力。目前，可再生能源的利用水平還不太高，而《行動(dòng)計(jì)劃》中也明確提出，要“加強(qiáng)電源與電網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃，科學(xué)安排調(diào)峰、調(diào)頻、儲(chǔ)能配套能力”。
以風(fēng)電為例，從2011年開始，我國風(fēng)電的增長速度和總裝機(jī)量已經(jīng)躍居世界第一，截至2014年底，全球風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到365GW，而我國并網(wǎng)的風(fēng)電達(dá)到96GW，所占份額較大。但是與此同時(shí)，風(fēng)電的棄電率也一直高居不下，近幾年來風(fēng)電棄電率均超過了10%。
張存滿教授認(rèn)為，可再生能源在發(fā)展過程中還存在諸多挑戰(zhàn)：
第一，我國由于資源分布不均造成的矛盾較為突出，發(fā)電中心和用電負(fù)荷中心脫節(jié)嚴(yán)重。目前我國的風(fēng)電主要集中在西北、華北、東北三個(gè)地區(qū)，占全國風(fēng)電裝機(jī)容量的80%。但是，我國電力負(fù)荷則主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、耗能更多的華東、華南地區(qū)。因此，要大力發(fā)展風(fēng)電，長距離電力輸送不可避免。
第二，由于風(fēng)電具有一定的間歇性、隨機(jī)性，因此缺少儲(chǔ)能調(diào)節(jié)的風(fēng)電會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全造成不利影響，尤其是當(dāng)風(fēng)電在當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)中的輸送比例超過10%時(shí)，對(duì)電網(wǎng)的安全性影響會(huì)加大。
第三，電網(wǎng)建設(shè)是長期的、復(fù)雜的、全局性的，因此與可再生資源的發(fā)電速度相比，電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃發(fā)展速度相對(duì)較慢，在跨區(qū)域調(diào)度時(shí)就容易出現(xiàn)矛盾，且短期內(nèi)難以調(diào)和。
第四，可再生能源的發(fā)展直接與傳統(tǒng)火電形成了競爭。由于電網(wǎng)中增加了具有波動(dòng)性的可再生能源電力，調(diào)峰谷的壓力都集中在傳統(tǒng)的火電、水電上，造成電網(wǎng)運(yùn)行效率下降。
