隨著碳排放對環境壓力的逐年劇增以及化石能源的不斷減少，可再生能源制氫得到了世界各國的高度重視和大量應用，從各個方面驗證了其可行性。習總書記也指出要構建清潔安全高效的能源體系，構建以新能源為主體的新型電力系統。針對上述背景，來自合肥工業大學的安能集創新團隊將致力于基于氫電耦合的智慧能源系統，來有效提升新能源發電系統的能源消納比例，并解決如何制備零排放的綠氫等重要問題。

為降低氫能對傳統化石能源的依賴，解決“棄風、棄光、棄水”問題，助力雙碳目標的早日實現，安能集團隊創新性地設計出基于風光耦合制氫的智慧能源系統，利用光伏和風能這兩種可再生能源耦合發電，并用“綠電”來電解制取氫氣，實現氫在生產源頭上的無碳化，同時通過風機、光伏發電接直流變換器連入直流微網后或直接與電解氫裝置相連，實現無碳化的綠氫制造工藝。在儲能環節，硬件設備能夠實現電能和氫能的兩種儲存方式，支持自主調節功能，能夠實現交流系統和直流系統的能量雙向流動和清潔儲氫，為電網運行提供調峰、調頻、備用、需求響應支撐等多種服務，實現電網安全運行和氫氣可靠供應。在用氫環節，采用并接直流微電網的方式，實現能源動態分配和交直流電能的交互，并配備自動監控系統，實現智能調度。

此外，總系統具備多種形式的能量流動和負荷需求，不同能量形式之間存在多種耦合關系，并能夠在綜合能源系統中靈活地互相轉化。最后，為提高該系統的數據利用與集成程度，團隊為智慧能源系統配備了能源管理與監控系統，用以及時評估、診斷及解除故障和記錄存放相關數據。

 

氫電耦合是實現100%可再生能源消納、100%零碳電力供給的重要手段?；谛履茉葱袠I以及國家戰略的重大需求，該系統通過自主設計各類制氫儲能設備及提供相關軟件服務，可實現高效率、大容量、智能化制氫，從而有效解決如何制備零排放的綠氫這一問題，高效生產綠色氫能源，有效提升新能源發電系統的能源消納比例，支持我國可再生能源和氫燃料電池產業協同健康發展。

對于目前取得的研究成果，團隊成員程旭表示：“現階段雖然已經解決了風光制氫中的一些難題，但實際上我們參與的越多，發現的問題也越多。還需要不斷的實踐去解決問題，與理論知識相結合，推動“氫電耦合”不斷向前發展。”隨著氫能新技術的不斷進步，未來安能集希望能找到一種長效的措施和方法對氫能進行利用，實現100%綠色能源全周期系統性方案。（合肥工業大學 程旭 王詩麗 楊雨婷 李建蘭）

 

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