氢能作为一种二次能源，是绿色环保的，但不一定是在生产端。目前，超过96%的氢气来自碳基化合物（如煤气化、天然气裂解、甲醇重整等），在生产过程中会释放出大量的二氧化碳。以这种方式产生的氢能称为灰氢。只有利用风能、光能等可再生能源生产的绿氢才能实现零碳排放。正是通过绿氢，电才能与氢耦合。

氢电耦合是未来氢能应用的主要方向之一。据全球能源互联网组织测算，到2060年，中国电力制氢规模将达到6000万吨，折合约3.6万亿千瓦时，将占2019年全国用电量的50%。

对于电网来说，氢能的两大功能值得关注。一方面，氢能可以吸收脱碳电能，增加电网的灵活性；另一方面，氢能可以减少对化石能源的依赖，帮助交通、工业、建筑等难以深度脱碳的领域，帮助电力行业实现绿色转型。

高弹性电网

“双碳”目标对能源体制提出了根本性改革要求，以新能源为主体的新电力体制将在这一进程中发挥重要作用。

目前，在浙江，光伏发电已超过水电，成为浙江第二大电源。到2025年，浙江计划新能源装机3700万千瓦，比2020年增长近100%。

随着新能源普及率的快速提高，电网的形态和运行特性将发生变化，电力电子特性将逐渐凸显。浙江电网将面临电力平衡困难、稳定控制困难、调节能力不足等挑战，需要新的应对策略。

氢电耦合是可选的策略之一。目前，氢电耦合在能量调节、转换与储存、能量互联等方面已显示出其优越性。

目前，国网浙江电力正在全面推进“高弹性电网”建设，重点推进氢能等储能载体与电网的耦合发展，并通过以下四个方面支持浙江省率先实现“双碳”目标。

首先，氢电耦合有助于高比例新能源电力系统的稳定运行。

随着浙江省分布式新能源的快速发展，电制氢装置的功率运行范围越来越广，与新能源的波动特征相匹配。氢能与新能源的耦合可以有效优化新能源多时间尺度的并网特性，提高新能源电力系统高比例运行的稳定性和可靠性；同时可以参与系统的深度调峰和调频，提高系统运行的灵活性，促进新能源的消耗。

其次，氢电耦合有利于电能的大规模、长期储存。

随着新能源普及率的提高，长时间尺度（如季节性）的源荷不平衡问题将越来越突出，氢能是实现大规模、长期储能的最佳途径之一。氢气及其衍生气体的储能规模从100千瓦到千兆瓦不等，储能时间从小时到季节不等。在成本方面，大规模储氢的成本比电池储能低一个数量级。氢电耦合对于实现碳中性情景下的全时段能量平衡具有重要意义，可以显著提高电网运行的灵活性。

第三，氢电耦合促进了分布式能源的高效发展。

燃料电池热电联产具有较高的综合效率，可以作为电网公司拓展综合能源业务的重要技术手段。针对海岛、边防等边远地区，构建了分布式电氢耦合清洁能源供应系统。氢气由分布式电源产生，而热电联产则由燃料电池进行。在风能、太阳能资源不足的情况下，为用户提供连续供电，解决无电地区供电困难的问题，供应生活热水，满足用户的各种能源需求。整个过程不产生任何污染，对环境友好。

第四，氢电耦合有助于构建以电力为核心的能源互联网。

氢燃料电池汽车是传统电动汽车的重要补充。电网公司可以发展充电加氢一体化能源站，扩大经营范围，推进电网与交通网络深度融合，构建电氢一体化的零碳交通网络。在氢能综合利用的基础上，进一步发展电制甲烷、电制甲醇、电制氨，加强电网与燃气电网的紧密联系，推动更多产业替代电力。

突出多元化潜力

目前，氢能的应用大多集中在道路运输领域，但事实上，氢能在可再生能源消费、储能、发电、建筑等领域潜力巨大。

国网浙江电力一直紧跟氢电耦合系统相关技术的发展。2019年，成功申请国家电网公司科技项目“百千瓦级氢利用关键技术研究及示范”；2020年，国家重点研发项目“可离网型风/光/氢燃料电池直流互联与稳定控制技术”成功立项。目前，国网浙电正以宁波、杭州、丽水、台州等地的工业园区、工业基地、农村和海岛为依托，开展氢电耦合多场景示范应用。

在宁波，国网浙江电力依托工业园区氢电耦合直流微电网示范项目，助力产业升级。规模经济是浙江工业最突出的特点之一。工业园区是从块状经济向产业集群转型升级的重要载体。国网浙江电力位于宁波慈溪氢能产业园，依托产业园开展氢电耦合直流微网示范工程。该项目是上述“可离网型风/光/氢燃料电池直流互联与稳定控制技术”的配套示范项目。建设首个电氢热车耦合的中压直流互联系统，开发支持互联系统灵活运行的能源管理系统，开发效率领先的电氢电加热能量转换装置，满足用户对电、氢、热、车的需求，满足各种能源的需求，从清洁能源生产到终端能源消费全过程实现零碳。

在杭州，国网浙江电力依托产业基地低碳能源示范工程，助力低碳亚运。

结合2022年杭州亚运会“绿色、智能、节俭、文明”的理念，国网浙江电力落户格力园区，依托产业基地实施亚运会低碳能源示范工程。该项目拟建设高效、可靠、稳定的电源“可再生能源制氢—氢能储运—氢燃料电池热电联供”能源综合利用系统，形成氢能配套运输的先进工程样板，建设领域电能替代和碳减排，提高氢能电加热综合能源供应的系统集成和工程建设能力，促进氢能产业发展，助力低碳亚运。

在丽水，国网浙江电力基于农村情景的水、氢、生物质近零碳示范项目助力乡村振兴。

结合浙江省“共同富裕示范区”建设目标和丽水碳中和试点示范区建设要求，国网浙江电力选择金水缙云建设国内首个基于农村场景的电氢生物质综合利用示范工程。该项目将建设以电力为核心的多能源转换系统，实现水电制氢、生物质制气，满足建筑、交通、工业等多种能源消费和深度脱碳需求，促进当地剩余水电消费和农村废弃物循环利用，形成电、氢、生物质农村碳中性样本，助力乡村振兴。

在台州，国网浙江电力基于海岛情景的氢能综合利用示范项目助力绿岛建设。

浙江是中国岛屿最多的省份。陆地面积500平方米以上的海岛有3061个，约占全国海岛总数的40%。目前，岛上居住着100多万人。海洋绿色经济已成为浙江国民经济的重要组成部分。国网浙江电力选择台州大陈岛实施国内首个基于海岛情景的氢能综合利用示范工程。项目充分利用岛内丰富的清洁能源制氢，促进岛内清洁能源消耗和电网潮流优化，采用制氢/发电一体化转换装置等先进设备，提高了系统对波动源负荷的适应性和安全性，综合能效提高到72%，实现了清洁可靠的供电、供热、供气，形成了一个绿色的孤岛。

国网浙江省电力建设4个氢能示范项目涵盖了氢电耦合的主要应用场景，展现了“双碳”目标下电能与氢能的协同模式。通过示范项目建设，建设中国领先的产学研科研团队，重点突破氢能领域的核心技术和装备研发应用；并带动整个制氢产业链储氢燃料电池能源管控系统的发展。同时，示范项目的应用将为探索氢电耦合商业模式提供重要平台，逐步明确氢能利用的市场定位、目标客户群和特点，抢占氢电耦合开发市场制高点。

未来，国网浙江电力将继续在绿色电力制氢、高效储氢、生物质气生产、高效热电联产、氢能支撑微电网等氢电耦合重点领域开展研究，开发氢能与电池混合储能、直流变流器等核心设备，开发综合能源管理系统，协助氢能关键设备国产化开发。同时，国网浙电将加快推进浙江氢电耦合综合应用“示范”，打破氢能多场景高效综合利用瓶颈，有效支撑高弹性电网建设。