加利福尼亚州Downey——费尔斯通大道(Firestone Blvd)上的一栋两层楼的住宅，采用了别致的极简主义设计，并进行了植物装饰。这幢房子从外面看起来就像该州的许多其他现代住宅一样平平无奇，但它拥有非常独特的能源系统。

[H2] Innovation Experience是第一个在美国使用氢燃料驱动的微型智能电网，该微电网利用太阳能电池板从水中产生氢气。然后，氢被燃料电池用来发电，为电灯和电子设备提供动力，还与天然气混合，为热水器、干衣机、炉灶、烤箱、壁炉和烧烤炉提供燃料。

“这是一个展示可能性的原型，”SoCalGas总裁Maryam Brown说道。“[H2] Innovation Experience示范屋建在公用事业的能源资源中心，其中许多组件都是用氢动力的大型设备运来的。希望有更多的机会在该州不同地点建造它。”

SoCalGas设定了到2045年实现碳中和的目标，而加州也在这一年设定了实现净零排放的目标。作为加州一半地区的天然气供应商，如果SoCalGas能够用可再生能源替代目前作为主要商品的化石燃料，那么它在脱碳方面将发挥重要作用。

这是一个示范工程，家里并不会有人住。相反，它将作为未来住宅概念的证明，并展示该公用事业公司能够达到的可能性，因为它正在远离天然气，而天然气一直是它的命脉。从热水器、炉子到壁炉和烧烤架，家里所有通常用天然气供电的电器都换成了80%天然气和20%氢气的混合燃料。

氢比化石燃料更具可持续性，因为它可以在不产生任何排放的情况下制造，并且在发电时只产生水蒸气。

“消除建筑物的排放不是一项微不足道的行动，”副州长Eleni Kounalakis在[H2] Innovation Experience开幕式上说。“商业和住宅建筑产生的排放量估计占全州的25%。通过减少使用太阳能和绿色氢等清洁能源的建筑物的排放，我们可以在全州减少排放方面迈出重要一步。”

[H2] Innovation Experience中心的太阳能、氢气和天然气系统是微电网的一部分，该微电网就建在这座2000平方英尺的房子旁边。与传统的电力网不同，微电网是一个分布式的系统，可以为一个社区供电，而不是整个城市。目前在Downey运行的SoCalGas微电网足够支持至少100个家庭。

近年来，氢电耦合越来越热。业内人士认为，未来氢能与电能的深度耦合将成为一种重要的储能方式。

氢电耦合应用前景广阔

氢电耦合直流微网是指氢能和电能能够互相转化、高效协同的能源网络，在用电低谷时利用清洁能源制氢存储，在用电高峰时再通过氢燃料电池发电，实现电网削峰填谷。该示范工程将电、氢、热等能源网络中的生产、存储、消费等环节互联互通，实现多种能源的协同转化与调配，形成以电为中心的电氢热耦合能源互联网示范。

据了解，除宁波外，目前国网浙江电力还在杭州、丽水、台州等地开展了基于工业园区、产业基地、农村、海岛等的氢电耦合多场景示范与应用，覆盖了氢电耦合主要应用场景。

“氢比较适合于长时间的能量存储，其存储特性与电化学储能互补，有助于在新型电力系统中实现对能源长周期性波动的调节。宁波氢电耦合示范工程既有电化学储能也有氢储能，通过风电、光伏等波动性电源来制取氢气，既可以平抑新能源出力的波动，也可以与电化学储能配合，相当于在源荷之间加了一个很强的缓冲器，能实现波动性电源和不确定性负荷之间的全时间尺度平衡。”国网浙江电科院氢能专家章雷其表示，随着新能源渗透率的快速提高，氢电耦合成为实现高比例新能源电力系统稳定运行的一种重要方式。

据全球能源互联网组织预测，到2050年，我国电制氢规模将达到5000万吨，折合电能约30000亿千瓦时。佛山环境与能源研究院副院长王子缘表示：“氢能跨时段、跨季节的调节周期长、储能容量大，在可再生能源丰富的区域，可以依托高效电解水制氢、氢储能技术实现规模化、稳定的可再生能源消纳、能源转换、储存与控制，并通过燃料电池技术为基础发电调峰。”

业内人士指出，氢电耦合是实现100%可再生能源消纳、100%零碳电力供给的重要手段。在供给侧，以电网为平台，通过氢能和可再生能源耦合运行，可以促进可再生能源就地或并网消纳；在消费侧，氢在交通、化工、钢铁、半导体等领域有着广泛的应用前景，可有效减少消费侧碳排放。

氢能市场前景有望扩大50倍

近日，国家发展改革委、国家能源局编制发布了《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》，这也意味着我国氢能发展正式按下了快进键。

据《规划》披露，十四五时期的发展目标是初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能工业体系，燃料电池车辆保有量大约是5万辆，部署建设一批加氢站，可再生能源制氢量达到1年10到20万吨，实现二氧化碳减排一年100~200万吨。

目前国内氢燃料电池车辆不足1000量，到2025年预计市场规模在5万辆，也就是说三年内市场规模有望扩大50倍。

换句话说，当前正是氢能从萌芽到发展的过程，未来有望复制一波2019年到2021年的新能源行情。

《规划》还展望了2030年和2035年的目标，到2030年形成较为完备的氢能产业技术创新体系，清洁能源制氢以及供液体系，产业的布局合理有序，有力支撑碳达峰目标的实现。

到2035年形成氢能多元应用生态，可再生能源制氢在终端能源消费中的比例要明显提升，对能源绿色转型发展起到重要的支撑作用。

文章来源： 全国能源信息平台，摩尔投研，新能源网