（以下內(nèi)容轉(zhuǎn)載自“產(chǎn)業(yè)觀察者”）
盡管《巴黎協(xié)定》后各國提出了雄心勃勃的減碳計劃，但《世界能源統(tǒng)計年鑒（2024）》顯示，過去幾年世界氣候變化令人沮喪，尤其是來自亞洲的中國和印度，碳排放還在持續(xù)增加；而來自電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表明，擁堵的電網(wǎng)已經(jīng)無法接受更多的波動電源，可再生能源進入到產(chǎn)能過剩和惡性競爭階段。能源的電氣化已經(jīng)出現(xiàn)了減碳和可再生電源消納的兩難境地，而解決這一問題的核心在于建立“新型電力系統(tǒng)”。
2024年8月6日，國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局聯(lián)合發(fā)布《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》，8月11日，中共中央國務(wù)院關(guān)于《加快經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》，顯然電力系統(tǒng)綠色轉(zhuǎn)型已經(jīng)迫在眉睫。
新型電力系統(tǒng)是以“承載實現(xiàn)碳達峰碳中和、確保能源電力安全”為前提，以滿足經(jīng)濟社會發(fā)展電力需求為目標、以最大化消納新能源為主要任務(wù)，以堅強智能電網(wǎng)為樞紐平臺，以源網(wǎng)荷儲互動與多能互補為支撐的電力系統(tǒng)。這將是一個“清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動”的能源體系。這就要求電力系統(tǒng)能夠容納更大規(guī)模的可再生綠色能源，一方面通過智慧能源系統(tǒng)提升可再生能源的上網(wǎng)比例，另一方面還需要建立更加靈活的分布式能源和離網(wǎng)消納的機制。
我們在前面的訪談文章里提及到“離網(wǎng)制氫”和“電氫耦合”，這些都需電力系統(tǒng)二次設(shè)備技術(shù)來解決，但“電氫耦合”的經(jīng)濟性是擺在我們面前的一個現(xiàn)實的困境，這不僅需要技術(shù)創(chuàng)新和系統(tǒng)創(chuàng)新，更需要理念上的創(chuàng)新。
四方股份是一家以繼電保護起家的電力自動化領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，公司探索提高可再生能源消納的解決方案，并涉及氫能與儲能業(yè)務(wù)。為了解智慧能源對新型電力系統(tǒng)、特別是對可再生能源并網(wǎng)和離網(wǎng)制氫的技術(shù)支持，我本月拜訪了四方股份的新能源業(yè)務(wù)團隊。
——鄭賢玲
四方股份（北京四方繼保自動化股份有限公司）由中國首臺微機繼電保護裝置的研制者、工程院首批院士楊奇遜教授創(chuàng)辦于1994年，長期深耕能源電力領(lǐng)域，為電力的發(fā)、輸、配、用、儲等環(huán)節(jié)提供繼電保護、自動化與控制系統(tǒng)、電力電子、一二次融合、智慧物聯(lián)等產(chǎn)品及解決方案。公司是國家高科技上市企業(yè)（股票代碼：601126），總部位于北京，并在武漢、保定、南京、湖州等地設(shè)立了多個研發(fā)和生產(chǎn)基地，在印度、菲律賓等設(shè)有海外子公司。
基于完全自主知識產(chǎn)權(quán)的豐富產(chǎn)品體系，四方股份曾榮獲國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎兩項，省部級及全國社會科技獎170余項，累計獲得授權(quán)發(fā)明專利810余項，軟件著作權(quán)620余項，主持或參與制定超過490項國際、國家和行業(yè)標準，參與國家重點研發(fā)計劃項目20余項。四方股份設(shè)有院士工作站、博士后工作站，擁有包括國家高新技術(shù)企業(yè)、國家級企業(yè)技術(shù)中心、國家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)、國家級制造業(yè)單項冠軍企業(yè)、中國電氣工業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)10強等榮譽資質(zhì)。
產(chǎn)業(yè)觀察者：電氣化是全球能源發(fā)展的共識，但現(xiàn)在我們電力系統(tǒng)好像遇到一些問題，一方面碳達峰碳中和要求更多的低碳能源替代化石能源，而另一方面可再生能源的波動性又給電網(wǎng)帶來巨大的沖擊。所以現(xiàn)在需要構(gòu)建承載低碳能源又確保系統(tǒng)安全的“新型電力系統(tǒng)”。公司作為繼電保護設(shè)備的領(lǐng)先企業(yè)，是電力系統(tǒng)安全運行的守護者。站在您的角度，“新型電力系統(tǒng)”與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)最大的變化是什么？
四方股份：傳統(tǒng)電力系統(tǒng)是一個以煤電為主，清潔能源逐步滲透的體系，電網(wǎng)傳輸?shù)闹饕欠€(wěn)定電源，通過變電技術(shù)（變壓器、變流器、逆變器等）可以承載一部分波動的可再生能源。
“新型電力系統(tǒng)”是一個以清潔能源為主導(dǎo)的能源體系，未來可再生能源發(fā)電要占到60%以上，煤電將逐步由提供電力電量的主體電源轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏﹄娏坎⒅氐闹涡院驼{(diào)節(jié)性電源。
產(chǎn)業(yè)觀察者：也就是說傳統(tǒng)電力系統(tǒng)是穩(wěn)定的煤電能夠抵御多大比例的波動電源，而“新型電力系統(tǒng)”則是要用可以儲存可運輸?shù)拿禾?、天然氣、氫能等電源來平滑和輔助波動的可再生主體能源。氫能在未來的輔助能源中是來自可再生能源發(fā)電的自循環(huán)清潔能源。
我理解這個過渡應(yīng)該是漸進的，“新型電力系統(tǒng)”有兩個重點：一是提升電網(wǎng)本身的清潔電力容量，二是建立分布式能源的消納體系。新型電力系統(tǒng)對電網(wǎng)最大的挑戰(zhàn)是系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，作為繼電保護、電網(wǎng)自動化和發(fā)電廠自動化服務(wù)商，四方股份對電力結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來的挑戰(zhàn)可以提供哪些技術(shù)支持？這里有一個非常具體的技術(shù)問題，就是如何在增加可再生能源比例的同時還能夠保持電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行？
四方股份：四方股份一直是電力行業(yè)創(chuàng)新解決方案的引領(lǐng)者，推出了分層分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)，該產(chǎn)品之后獲得北京市科技進步一等獎，國家科技獎二等獎，此外，國內(nèi)市場上第一個220kV 、 500kV 、750kV 的變電站自動化系統(tǒng)，以及第一個 1000kV 特高壓變電站自動化系統(tǒng)、第一個全面支持IEC61850 國際標準的變電站自動化系統(tǒng)產(chǎn)品均出自四方股份。
對于如何提升新型電力系統(tǒng)可再生能源的消納比例，與此同時還能保持電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，有不同的技術(shù)流派，如水風(fēng)光互濟、發(fā)展靈活火電、加強調(diào)度協(xié)同等等。
四方股份的工作重點之一是在新能源并網(wǎng)點的前端提供多種解決方案，使得新能源在并網(wǎng)的時刻起，就具有電網(wǎng)友好的特性。這部分工作分為兩個部分：一個部分是基于風(fēng)、光、水、火，儲、燃氫燃氣輪機等能源發(fā)電過程控制，發(fā)展電網(wǎng)友好型并網(wǎng)控制系統(tǒng)；而另外一個部分，則是在可再生能源轉(zhuǎn)換的界面上，謀求增加構(gòu)網(wǎng)型能力。
公司所從事的相關(guān)研究工作和解決方案實踐，對于我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)來說，至關(guān)重要。
《產(chǎn)業(yè)觀察者》：《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》的九條行動方案，其中主網(wǎng)能力的提升、提高輸電通道中新能源的比例、提高配電網(wǎng)的智能化與調(diào)度能力、電力系統(tǒng)則需要更強的儲能技術(shù)和資源整合能力，這就需要電力系統(tǒng)二次設(shè)備提供更優(yōu)的解決方案。我們看到，四方股份圍繞新型電力系統(tǒng)需求、服務(wù)清潔能源開發(fā)利用，提供安全穩(wěn)定、并網(wǎng)友好、靈活調(diào)控的升壓站綜合自動化系統(tǒng)、一二次設(shè)備集成，以及可實現(xiàn)無人值守、遠程控制、智慧運維的新能源集控系統(tǒng)解決方案。
無論是并網(wǎng)還是離網(wǎng)，要解決可再生能源波動的問題，都需要穩(wěn)定電源和儲能來作為調(diào)節(jié)，而氫能本質(zhì)是一種長時儲能的方案，正因為其他儲能時間都比較短，按照目前市場的習(xí)慣，通常都會將氫能區(qū)別于其他儲能，電解水制氫與化工行業(yè)的耦合正在構(gòu)建一個新的產(chǎn)業(yè)——“電氫耦合”，這對四方股份來說是從可再生能源消納中長出的一塊新業(yè)務(wù)。請問公司在“電氫耦合”上的布局如何？
四方股份：公司圍繞新型電力系統(tǒng)需求、服務(wù)清潔能源開發(fā)利用，研發(fā)了安全穩(wěn)定、并網(wǎng)友好的新能源二次設(shè)備集成系統(tǒng)，能提供可實現(xiàn)無人值守、遠程控制、智慧運維的新能源集控系統(tǒng)解決方案。
在電氫耦合方面，公司開發(fā)了一體化電氫耦合調(diào)控系統(tǒng)，可以對綠電制氫匯集站和負荷控制站進行一體化協(xié)調(diào)控制，最大程度實現(xiàn)負荷的穩(wěn)定調(diào)控，以及最大程度負荷電網(wǎng)的并網(wǎng)要求，從而在實現(xiàn)新能源消納友好的時候，同時實現(xiàn)電網(wǎng)友好。
另外一方面，對于電氫耦合最重要的界面：制氫電源，四方股份也進行了一系列的創(chuàng)新研究，包括基于全控器件的制氫電源、基于IGCT的模塊換并列可擴展電源、多端口電氫耦合能源路由器等。現(xiàn)在我們的高端電氫耦合裝備，已經(jīng)可以具備構(gòu)網(wǎng)型的能力，進一步提升了四方電氫耦合系統(tǒng)的電網(wǎng)友好特性。
《產(chǎn)業(yè)觀察者》：公司最近中標的相關(guān)項目有哪些？
四方股份：2021年度，公司中標并實施了2021年度能源領(lǐng)域首臺（套）重大技術(shù)裝備（項目）、國家先行先試全面啟動源網(wǎng)儲一體化示范項目、國內(nèi)首個新一代電網(wǎng)友好綠色電站項目、“全國電力行業(yè)設(shè)備管理優(yōu)秀典型案例”項目——三峽烏蘭察布新一代電網(wǎng)友好綠色電站示范工程。
2023年度，公司中標我國首個千萬千瓦級“沙戈荒”風(fēng)光火儲一體化新能源大基地項目——三峽庫布齊沙戈荒先導(dǎo)工程項目，繼續(xù)保持公司在新能源大基地的領(lǐng)先優(yōu)勢。
2023年公司完成了全球最大、海拔最高水光互補——雅礱江兩河口水光互補、柯拉一期光伏項目，助力柯拉項目樹立綠色低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系典范；而明陽青州海上風(fēng)電項目成功并網(wǎng)，進一步提升了公司在大型海上風(fēng)電的二次設(shè)備集成能力。
《產(chǎn)業(yè)觀察者》：對于即將到來的新型電力系統(tǒng)，公司有哪些前瞻性的科研項目？
四方股份：公司近年來緊跟新型電力系統(tǒng)需求，重點投入適應(yīng)智能化與多種能源融合發(fā)展的技術(shù)。
四方股份在氫能領(lǐng)域技術(shù)產(chǎn)品布局主要圍繞基于大基地氫-電-氫耦合控制系統(tǒng)方案、以及電氫耦合創(chuàng)新儲能方案展開，具體包括新能源制氫一體化監(jiān)控系統(tǒng)、制氫IGBT（以絕緣柵型雙極晶體管）和IGCT（以集成門極換流晶閘管）電源、制氫DCS（分布式控制系統(tǒng)）、電-氫-電耦合控制裝置等。
公司在變電站數(shù)字孿生技術(shù)、寬頻振蕩保護控制技術(shù)、柔性直流輸電技術(shù)、一二次融合技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、人工智能和信息安全等領(lǐng)域的創(chuàng)新取得重要進展；持續(xù)進行基于自主可控平臺的產(chǎn)品研發(fā)和規(guī)?；瘧?yīng)用工作。
公司參與的國重項目配套的慈溪氫電耦合直流微網(wǎng)示范工程完成離網(wǎng)運行試驗正式投運，還參與了國家重點研發(fā)計劃-緊湊型可再生能源電熱氫聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)模塊關(guān)鍵技術(shù)的研究。
在特種電源領(lǐng)域，四方股份研制的超大容量新能源并網(wǎng)測試電源成功交付，并順利完成海上平臺的測試任務(wù)。
在柔性輸配電領(lǐng)域，四方股份保持領(lǐng)先，先后中標珠海供電局、佛山供電局等多個緊湊化柔性互聯(lián)重大科技項目，國網(wǎng)上海研究院低壓臺區(qū)柔性互聯(lián)系統(tǒng)，南網(wǎng)科技超導(dǎo)儲能成套變流器項目等。
《產(chǎn)業(yè)觀察者》：四方股份的核心能力主要體現(xiàn)在哪里？
四方股份：主要體現(xiàn)在控制技術(shù)，公司圍繞新能源大基地提供源網(wǎng)荷儲/綠電制氫成套一體化系統(tǒng)解決方案，基于負荷多樣性區(qū)分不同應(yīng)用場景，包括綠電制氫、綠電制硅等。方案是以公司自主可控一體化調(diào)控平臺和源網(wǎng)荷儲核心控制裝備為基礎(chǔ)，采用全景監(jiān)控、負荷預(yù)測、智能優(yōu)化調(diào)度、優(yōu)化協(xié)調(diào)控制等多專業(yè)融合技術(shù)的系統(tǒng)及方案。方案涉及發(fā)電、輸用、用電多種場景。
公司產(chǎn)品包括一體化調(diào)控平臺和協(xié)調(diào)控制裝置、升壓站一次、二次設(shè)備及監(jiān)控軟件、預(yù)制艙、儲能設(shè)備、開關(guān)柜、制氫控制DCS等。
我們努力通過相關(guān)技術(shù)和核心能力協(xié)助電力系統(tǒng)的安全運行，并通過優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計和系統(tǒng)方案降低新型電力系統(tǒng)的運行成本。
《產(chǎn)業(yè)觀察者》：綠電制綠氫或者說“電氫耦合”是一個跨專業(yè)、跨行業(yè)的新產(chǎn)業(yè)，四方股份的控制技術(shù)主要在哪一端？
四方股份：目前，公司提供的解決方案主要還是在電解水制氫這個環(huán)節(jié)，針對綠電制氫控制系統(tǒng)，劃分為電調(diào)、電控、氫調(diào)、氫控四部分功能，電調(diào)實現(xiàn)發(fā)用電計劃和預(yù)測；電控實現(xiàn)風(fēng)光儲有功協(xié)調(diào)、氫電耦合優(yōu)化平衡；氫調(diào)實現(xiàn)電解槽群優(yōu)化分配；氫控實現(xiàn)制氫系統(tǒng)DCS全站控制、電解槽變負載溫度和壓力優(yōu)化控制。
四方股份的大基地氫電耦合控制系統(tǒng)方案，通過電調(diào)、電控、氫調(diào)、氫控分層控制實現(xiàn)新能源柔性制氫，一方面最大程度保證了個體電解槽的制氫電源的穩(wěn)定性，另外一方面最大程度保證了新能源接入負荷電網(wǎng)要求的各項特性和曲線。
四方股份大基地氫電耦合控制系統(tǒng)方案，通過模型預(yù)測等智能控制方法，實現(xiàn)多時間尺度新能源和制氫負荷電調(diào)氫調(diào)能量管理，實現(xiàn)最大消納、最大制氫量、最低購電成本等優(yōu)化目標。
在短時間尺度上，適應(yīng)新能源發(fā)電的波動情況，調(diào)整制氫設(shè)備的運行功率，實現(xiàn)對新能源的功率響應(yīng)和高效利用，從而提高新能源消納能力。
在較長時間尺度上，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測模型，提前規(guī)劃制氫的規(guī)模和節(jié)奏，合理安排儲能設(shè)備的充放電，以應(yīng)對新能源發(fā)電的季節(jié)性和周期性變化。
通過電氫耦合實時協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)削峰填谷、荷隨源動功率跟蹤等不同運行模式下新能源、制氫負荷、網(wǎng)電之間的功率平衡。
通過風(fēng)光儲多源協(xié)同控制、電解槽輪換分配控制、寬范圍變負載溫壓控制等，實現(xiàn)新能源制氫系統(tǒng)綜合效率和電解槽效率提升，減少能量損失。
《產(chǎn)業(yè)觀察者》：公司在電氫耦合領(lǐng)域有哪些布局？
四方股份：公司基于大基地源網(wǎng)荷儲成套產(chǎn)品應(yīng)用典型業(yè)績包括南疆首個硅基新材料產(chǎn)業(yè)項目新疆特變電工若羌縣硅基新材料源網(wǎng)荷儲一體化調(diào)控系統(tǒng)，該項目由545MW新能源電站和20萬噸/年高純硅負荷構(gòu)成；國內(nèi)首個實現(xiàn)風(fēng)光儲場站一體化智慧集控、首個儲能配置規(guī)模達到千兆瓦時的三峽烏蘭察布項目，該項目申報成功2021年度國家能源領(lǐng)域首臺（套）重大技術(shù)裝備項目。
四方股份在制氫電源方面也做了技術(shù)投入，制氫電源方案包括適用于大容量電解槽的大功率電流源型制氫電源、適用于直流微電網(wǎng)的多端口制氫電源、以及具備電壓主動支撐功能的燃料電池變換電源。
作為氫電耦合控制系統(tǒng)的延伸，四方股份在制氫DCS方面也做了很多研究工作，四方已經(jīng)具備提供“制氫車間”全DCS解決方案的能力。
《產(chǎn)業(yè)觀察者》：從控制系統(tǒng)的角度，電氫耦合還需要哪些技術(shù)攻關(guān)？
四方股份：2020年以來，公司在氫能方面先后參加多個國家重點研發(fā)項目，包括“可離網(wǎng)型風(fēng)/光/氫燃料電池直流互聯(lián)與穩(wěn)定控制技術(shù)（2020年度，國家重點研發(fā)計劃）”，“緊湊型可再生能源電熱氫聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)模塊關(guān)鍵技術(shù)（2022年度，國家重點研發(fā)計劃）”，“用戶側(cè)燃料電池微網(wǎng)集成與主動支撐電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)（2023年度，國家重點研發(fā)計劃）”，形成了一些綠電制氫方面的科技成果。
但現(xiàn)在來看，需要攻克的點還有很多，主要在于提升綠電制氫系統(tǒng)的電網(wǎng)友好特性。從特性上說，電是毫秒級的響應(yīng)，光伏隨著日照，在一分鐘內(nèi)可以發(fā)生數(shù)次變化，風(fēng)機雖然有慣性，但也只能保證分鐘級的變化率限制，而電解水制氫則是一種工藝過程，穩(wěn)定才能可靠，這之間就是一對矛盾。
解決這個矛盾，一個有利的工具就是能量流的快速分配。在2020年國家重點研發(fā)計劃《可離網(wǎng)型風(fēng)/光/氫燃料電池直流互連與穩(wěn)定控制技術(shù)》課題研究示范工程寧波慈溪氫電耦合直流微網(wǎng)示范工程中，四方股份為其供貨全套制氫電源、燃料電池電源、多端口變流器、鏈式儲能變流器等關(guān)鍵變流器設(shè)備及全套二次設(shè)備，這個系統(tǒng)將綠電、制氫、燃料電池構(gòu)成一個有機的整體，利用多端口能源路由器實現(xiàn)毫秒級的功率平衡，未來如果能夠提升尺度，可以有效解決制氫工藝與新能源電網(wǎng)之間的時間特性配合問題。
而解決這個矛盾的另外一個工具，就是具備源荷互動調(diào)配功能的綠電制氫一體化調(diào)控系統(tǒng)。我們可以從大時間尺度上調(diào)荷，在小時間尺度上調(diào)源調(diào)儲調(diào)網(wǎng)，保證制氫的穩(wěn)定，從而規(guī)避電氫過程響應(yīng)時間上的矛盾。
四方股份在這方面已經(jīng)做了不少有益的嘗試，例如今年投運的南疆首個硅基新材料源網(wǎng)荷儲一體化調(diào)控系統(tǒng)，該項目由545MW新能源電站和20萬噸/年高純硅負荷構(gòu)成；國內(nèi)首個實現(xiàn)風(fēng)光儲場站一體化智慧集控、首個儲能配置規(guī)模達到千兆瓦時的三峽烏蘭察布項目，該項目申報成功2021年度國家能源領(lǐng)域首臺（套）重大技術(shù)裝備項目。
《產(chǎn)業(yè)觀察者》：全球電氫耦合項目招標很多，電解槽出貨量也出現(xiàn)了大幅增長，但國內(nèi)外真正投運的項目并不多，運行的項目效率也達不到預(yù)期。
四方股份：目前有一些綠電制氫項目，目的是利用“綠證置換”的方法，實現(xiàn)綠電認證，項目的目的在于“綠證”，上儲能或氫能項目只是過橋，設(shè)備安裝了不一定運行。
其次，當前的制氫項目一開始就在算經(jīng)濟賬，過于注重制氫本身，期望能從制氫的成本、綠氫的應(yīng)用上閉環(huán)投資的價值，制氫類項目從規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運營整個鏈條周期較長，項目進度不好預(yù)測，項目前期投入也很大，綠氫成本還無法平替?zhèn)鹘y(tǒng)化工氫氣，這樣計算項目的投入產(chǎn)出肯定虧損。
再者，可再生能源產(chǎn)業(yè)中“強制配儲”的機制導(dǎo)致了制氫項目成本的進一步增加。這就造成了源網(wǎng)荷儲/綠電制氫項目，批復(fù)多但目前落地和投運項目少。
《產(chǎn)業(yè)觀察者》：我認為現(xiàn)階段氫能應(yīng)用的燃料電池汽車與綠氫產(chǎn)業(yè)其實是兩個不同的邏輯，燃料電池汽車是從上世紀70年代就開始產(chǎn)業(yè)化探索，其目的是要擺脫資源約束和環(huán)境約束，是要用無限的氫能替代有限的石油天然氣，用低碳能源替代高碳能源。
但綠電制綠氫的目的已經(jīng)是解決可再生能源消納的問題，也就是解決電力系統(tǒng)自身的問題。黃震院士曾經(jīng)提到過“外部成本”的概念，如果我沒有理解錯的話，他的意思是要從制氫給整個能源產(chǎn)業(yè)的安全和穩(wěn)定運行的角度出發(fā)，而不是單純考慮氫氣本身的投入產(chǎn)出。您是從電力系統(tǒng)延升過來的業(yè)務(wù)，更清楚綠氫產(chǎn)業(yè)對新型電力系統(tǒng)的意義，您認為發(fā)展“電氫耦合”產(chǎn)業(yè)應(yīng)該怎樣算賬？
四方股份：不錯，我們實施綠電制氫，很大程度上是要利用氫來充當二次能源，以平抑新能源的波動，因此，配套新能源場和制氫負荷應(yīng)當一體化考慮。具體來說：
（1）新能源消納方面，綠電制氫可以將多余的可再生電力轉(zhuǎn)化為氫氣儲存起來，從而有效消納這些不穩(wěn)定的電力，減輕對電網(wǎng)的沖擊；
（2）提供儲能手段方面，綠電制氫可以作為一種長期的儲能方式，與電池等短期儲能方式形成互補；
（3）改善電網(wǎng)的功率因數(shù)方面，采用基于IGBT的先進制氫電源后，可以實現(xiàn)四象限控制，制氫設(shè)備在運行過程中可以吸收無功功率，有助于改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量和運行效率。如果我們把注意力放到綠電制氫的電網(wǎng)屬性上，也可以解決制氫電源技術(shù)水平較低的問題。在制氫電源方面，目前用戶多關(guān)注經(jīng)濟性，忽視對電網(wǎng)的接入影響及主動支撐，在弱電網(wǎng)下的大規(guī)模應(yīng)用可能會出現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定性問題；
（4）增強新能源外送能力方面，可以構(gòu)建天然氣加氫氣的燃氣輪機系統(tǒng)，實現(xiàn)電網(wǎng)的靈活性，使電網(wǎng)在應(yīng)對不同的電力需求和供應(yīng)變化時更加靈活，提高電網(wǎng)的適應(yīng)性和可靠性；
（5）緩解電網(wǎng)升級壓力方面，隨著可再生能源在電網(wǎng)中的比例增加，可能需要對電網(wǎng)進行大規(guī)模升級改造以適應(yīng)其不穩(wěn)定的特性，綠電制氫有助于減少這種升級改造的需求和成本。
特別的，從電氫耦合、系統(tǒng)效率、柔性生產(chǎn)角度出發(fā)，多端口能量路由器是一種小型綠電制氫的解決方案，將系統(tǒng)內(nèi)多個母線以及制氫、燃料電池端口柔性互聯(lián)，采用統(tǒng)一協(xié)調(diào)、統(tǒng)一調(diào)度的方式實現(xiàn)電能與氫能的靈活控制，可以很好地提升綠電制氫技術(shù)的落地。目前已經(jīng)出現(xiàn)了個別制儲加一體化的加氫站，說明這種應(yīng)用也是有場景的。
《產(chǎn)業(yè)觀察者》：您的觀點讓我再次刷新了認知，產(chǎn)業(yè)定位不同，商業(yè)模型和經(jīng)濟模型就會不同?！靶滦碗娏ο到y(tǒng)”是在國家能源安全、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和“雙碳”等多重目標下催生出來的新產(chǎn)業(yè)，除了您比較的算大賬和算小賬的問題，是否還有一些資源配置上的問題？你對建議做怎樣的設(shè)計效率會更高？
四方股份：近年來，各地紛紛推出了源網(wǎng)荷儲一體化項目的實施細則，已經(jīng)對綠電制氫園區(qū)的電網(wǎng)屬性提出了一般性要求，舉例來說，如：
（1）綠電制氫一體化園區(qū)如果采用離網(wǎng)型設(shè)計，約束較少。但離網(wǎng)型一體化園區(qū)，必須自行解決系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定問題，一方面有技術(shù)挑戰(zhàn)，另外一方面投資壓力很大。
（2）綠電制氫一體化園區(qū)如果采用并網(wǎng)型設(shè)計，需要配置儲能或者儲氫來平抑波動，儲能建議考慮15%、4小時；儲氫如果能滿足4小時制氫要求，儲能配置可酌減；
（3）并網(wǎng)型一體化園區(qū)，總上網(wǎng)電量不超過20%，不允許下網(wǎng)；也有實際案例是允許瞬時下網(wǎng)40%，不允許上網(wǎng)。無論何種，可總結(jié)為上下網(wǎng)的總電量、瞬時電量是受限制的，根據(jù)各地的新能源消納形勢、系統(tǒng)穩(wěn)定裕度來確定。
從這些要求上我們可以看出，綠電制氫園區(qū)的電網(wǎng)屬性已經(jīng)逐步得到了重視。但我作為一名電力“學(xué)生”，可以從這些要求上感覺到電網(wǎng)企業(yè)對于綠電制氫“又愛又恨”的態(tài)度。這些要求其實提得很低，但是不提又不行。
在實踐中，隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的快速推進，對于并網(wǎng)型一體化園區(qū)的并網(wǎng)協(xié)調(diào)控制，如AGC、AVC、一次調(diào)頻、旋轉(zhuǎn)備用等方面的要求，也會逐漸出現(xiàn)。我們講要重視綠電制氫項目的電網(wǎng)屬性，但是經(jīng)濟賬怎么算，如何來分攤，需要有一個統(tǒng)籌。而作為對四方股份這樣的長期服務(wù)于電網(wǎng)穩(wěn)定、安全的企業(yè)來說，我們會時刻準備著，提供最好的解決方案。
《產(chǎn)業(yè)觀察者》：如果從產(chǎn)品上看，無論從發(fā)電設(shè)備、輸變電設(shè)備、電解水設(shè)備、還是合成氨或醇化工技術(shù)都屬于成熟技術(shù)，為什么這些環(huán)節(jié)組合在一起會偏離預(yù)算？“電氫耦合”在技術(shù)上存在哪些瓶頸？
四方股份：首先還是一個系統(tǒng)集成問題。目前在綠電制氫項目上，還存在著“能管集控”和“負控集控”兩種技術(shù)路線，如果我們能在綠電制氫項目的電網(wǎng)屬性上達成共識，那就很容易達到技術(shù)路線的統(tǒng)一。
綠電制氫項目，首先是電網(wǎng)上的一個能源平衡節(jié)點，然后才是氫化工負荷節(jié)點，必須“能管”優(yōu)先，這樣才能發(fā)揮好綠電制氫項目的優(yōu)勢，即使在未來“同時性”綠證體系完善的時候，系統(tǒng)依然可以發(fā)揮重大的作用。
另外，還存在一些技術(shù)瓶頸需要突破，例如波動電源制氫設(shè)備的壽命問題，電解水制氫的效率進一步提高，氫氣的本質(zhì)安全儲存和運輸也面臨挑戰(zhàn)。同時，在面向電網(wǎng)時，電源裝備應(yīng)考慮接入點的系統(tǒng)強度和支撐需求，為電網(wǎng)提供主動支撐，避免弱電網(wǎng)下的系統(tǒng)振蕩或電壓崩潰，或者充分考慮離網(wǎng)運行下的電壓/頻率等穩(wěn)定性問題，將氫和電的穩(wěn)定可靠從宏觀層面的結(jié)合，才能實現(xiàn)系統(tǒng)層面的優(yōu)化運行。
目前還缺乏完善的產(chǎn)業(yè)鏈及有效的協(xié)同，包括綠電的供應(yīng)、電解水制氫設(shè)備的制造、氫氣的儲存和運輸?shù)拳h(huán)節(jié)都需要進一步發(fā)展和協(xié)同，包括綠電的供應(yīng)、電解水制氫設(shè)備的制造、氫氣的儲存和運輸?shù)拳h(huán)節(jié)都需要進一步發(fā)展和協(xié)同。
盡管綠電成本在下降，但與傳統(tǒng)制氫方法相比，綠電制氫的成本仍然較高，導(dǎo)致項目在經(jīng)濟上受到一定限制；市場需求不足。盡管氫氣作為清潔能源具有廣闊的應(yīng)用前景，但目前市場對氫氣的需求還相對較小，需要進一步培育和擴大市場需求。
《產(chǎn)業(yè)觀察者》：雖然上下游的基本上都是成熟產(chǎn)品，但整個產(chǎn)業(yè)鏈還不成熟，從算大賬到算小賬，讓綠氫不僅可以算大賬——提供電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，同時也可以算小賬——實現(xiàn)對灰氫的替代，需要技術(shù)降本和規(guī)模降本，但這需要政府對氫能的支持來實現(xiàn)規(guī)?；^渡，您對發(fā)展綠氫產(chǎn)業(yè)的政策有哪些期待？
四方股份：我們是裝備制造企業(yè)，通常是學(xué)習(xí)和貫徹宏觀政策，所以這方面能夠貢獻的信息不多。從歷史上看，電力系統(tǒng)在2006年到2016年經(jīng)歷了大規(guī)模建設(shè)特高壓堅強電網(wǎng)的十年，上馬了一大批當時看都是體量很大的項目。如果我們確認了綠電制氫項目的電網(wǎng)屬性，也許可以借鑒當時的經(jīng)驗。
《產(chǎn)業(yè)觀察者》：謝謝您，這一點您和林今教授的觀點有相似之處，這個行業(yè)建立成功的商業(yè)模型很重要，也許政府集中力量可以在系統(tǒng)設(shè)計、資源調(diào)配和建立標桿項目上發(fā)揮更大的作用。讓我們一起期待！
