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推進電熱氫協同融合發展 支撐新型電力系統建設
——《新型電力系統建設“十五五”規劃》解讀
《新型電力系統建設“十五五”規劃》（以下簡稱《規劃》）將“促進電熱、電氫協同聯動”作為促進電力與相關領域協同融合發展的重點任務，圍繞熱電解耦、先進熱電轉換、高溫儲熱以及綠電制氫氨醇、氫儲能、氫發電、火電摻氫（氨）等作出部署。其核心是發揮不同能源形態在轉換、儲存和利用環節的互補優勢，將熱力負荷、儲熱設施、制氫負荷和氫基能源納入系統協同優化，拓展調節資源類型、新能源消納空間和綠色替代路徑。
一、把握協同融合方向，拓展新型電力系統建設空間
完善多時間尺度調節體系。隨著新能源占比持續提高，電力系統既面臨秒級、分鐘級功率波動，也面臨日內、多日乃至季節性電量平衡問題。熱泵、電鍋爐、制氫電解槽等具有不同響應速度的負荷調節潛力，儲熱設施可承擔小時級、日內和多日能量轉移，氫能則具備大規模、長周期儲存潛力，有利于形成快慢結合、長短互補的調節體系。
拓展新能源消納利用方式。電熱氫協同可將新能源利用由發電拓展到供熱、制冷、制氫氨醇等多種形態。在新能源集中出力、電網送出受限，或本地具有穩定用熱、用氫需求的地區，通過電制熱、電解水制氫與儲熱儲氫協同運行，可將難以即時利用的新能源電量轉化為熱能和氫能，提高新能源供需匹配度。
拓展重點領域綠色替代路徑。對于適宜電氣化的工業供熱、建筑供暖和制冷場景，可通過熱泵、電鍋爐等提高電氣化水平；對于化工、冶金等直接電氣化難度較大的領域，可發揮綠色氫氨醇的燃料和原料屬性，推動綠色電力向熱力、燃料和原料延伸，拓展重點用能領域綠色轉型路徑。
二、發展基礎持續夯實，協同應用條件逐步成熟
政策部署持續深化。近年來，國家已圍繞電熱、電氫協同做了多項政策安排。《關于提升電力系統調節能力的指導意見》明確，火電廠計量出口內建設的電供熱儲能設施按照系統調峰設施管理，對其深度調峰貢獻給予合理經濟補償，其用電參照廠用電管理但統計上不計入廠用電。《關于加強電網調峰儲能和智能化調度能力建設的指導意見》提出，推動儲電、儲熱、儲冷、儲氫等多類型儲能技術協調發展和優化配置。《煤電低碳化改造建設行動方案》將綠氨摻燒列為煤電低碳化改造建設的重要技術路線。這些政策為《規劃》進一步推動電熱氫協同、系統運行調用和跨領域綠色替代奠定了基礎。
電熱協同已積累實踐經驗。熱電聯產機組供熱改造持續推進，熔鹽儲熱、熱水儲熱、電鍋爐和熱泵等技術加快應用。山東、河北、吉林等地熱電聯產項目利用低價時段電力儲熱、高價時段放熱替代機組抽汽供熱，驗證了儲熱設施參與削峰填谷和熱電解耦的作用。遼寧、內蒙古、山西等地也在積極探索風電直供、儲熱協同的綠色供暖模式。
電氫協同應用場景不斷拓展。電解水制氫裝備的寬負荷運行和快速響應能力持續提升，風光制氫氨醇、氫儲能、燃料電池發電、燃機摻氫和煤電摻氨等已開展多種形式的示范。制氫裝置可作為靈活負荷促進新能源消納，儲氫設施可支撐長周期電量平衡，氫氨醇可服務重點行業綠色轉型，氫發電及火電摻氫（氨）則為電力保供和傳統電源低碳轉型提供新的路徑。
三、正視協同發展制約，打通融合發展關鍵堵點
技術經濟性仍需提升。高參數熱泵、相變儲熱、固體儲熱等技術尚需加強工程驗證，部分儲熱項目受到投資成本、場地條件、利用小時和價格機制等因素制約。綠氫制取成本較高，規模化儲運基礎設施仍不完善，“電—氫—電”多次轉換效率仍然較低。不同技術適用場景差異明顯，需因地制宜選擇。
規劃運行協同仍顯不足。電、熱、氫系統分屬不同專業和管理環節，在資源布局、建設時序和運行方式等方面尚未充分銜接。熱電聯產機組既承擔供熱責任，又需要參與電力調節；儲熱設施的接入位置和方式也會影響其用電性質和調度關系；制氫項目既是生產性負荷，也可在具備相應控制能力時成為系統調節資源。相關接入、調度和性能核驗規則仍需完善。
價值實現機制尚待健全。熱電解耦和儲熱設施新增的調節能力、可靠容量尚缺乏統一核定方法。《規劃》提出修訂《熱電聯產管理辦法》、優化熱電成本分攤機制，為理順電熱關系、完善價值實現機制指明了方向。柔性制氫、氫儲能的需求響應和長周期調節價值也有待體現。綠色氫氨醇、綠色熱能等非電能源產品的統計核算、綠色認證及價值銜接機制仍需完善。
四、深化電熱協同聯動，釋放熱力系統調節潛力
因地制宜推進熱電解耦改造。《規劃》提出，鼓勵推廣熱電聯產機組通過熔鹽儲熱、熱水儲熱等方式實現熱電解耦。應根據機組類型、熱負荷和系統調節需求合理選擇技術路線，低溫供暖可挖掘熱網蓄熱能力，配置熱水儲熱設施；中高溫工業用熱可結合實際采用熔鹽儲熱等技術；具備新能源直供或低價電力條件的項目可配套電鍋爐、熱泵設施。其關鍵是在保障供熱安全的前提下，降低熱負荷對機組發電出力的剛性約束，提高機組調峰、頂峰和市場適應能力。
推動先進熱電轉換和儲熱技術應用。《規劃》明確試點應用高參數熱泵等先進熱電轉換技術，探索應用相變儲熱、固體儲熱等先進高溫儲熱技術。低溫供暖及余熱回收場景優先采用高效熱泵，工業蒸汽和高溫供熱可試點應用高參數熱泵，并加強熱源、轉換、儲熱和用熱系統一體化設計，推動相關技術由單體示范向系統集成應用拓展。
健全電熱資源聯合運行方式。《規劃》強調推動聯合運行提高靈活調節能力，核心是推動電網、熱源、熱網和用戶側儲熱設施協同運行。將具備穩定供熱能力的熱泵、電鍋爐和儲熱設施納入供熱保障能力統籌考慮，優化必開機組和最小出力安排，對穩定可調用的新增頂峰出力，研究計入機組可靠容量。推動工業供熱、建筑供暖和制冷負荷在保障生產和用熱品質的前提下參與需求響應，形成源側解耦、網側協同、用戶互動的電熱協同體系。
五、拓展電氫協同場景，增強綠色轉化和長時調節能力
強化新能源與制氫負荷協同。《規劃》提出拓展綠電制氫氨醇應用場景。依托新能源基地，統籌新能源出力、制氫負荷、儲氫能力和消費需求，優化風光、制氫和儲氫配置。通過綠電直連、智能微電網、虛擬電廠等模式，引導電解水制氫裝置根據新能源出力和系統需要靈活調節負荷，促進新能源開發、制氫生產與電力系統協同運行。
分類拓展電氫協同應用場景。《規劃》同時將氫儲能、氫發電、火電摻氫（氨）等納入重點應用場景，體現了對新能源消納、長時調節和傳統電源低碳轉型的統籌考慮。綠色氫氨醇可作為原料和燃料，服務化工、冶金、交通等難以直接電氣化領域綠色轉型；氫儲能和氫發電重點面向連續多日新能源低出力、跨季節電量調劑和應急備用等場景，發揮大規模、長周期儲存優勢；火電摻氫、摻氨堅持試點先行，統籌綠色替代、機組安全和減碳效果，探索傳統電源低碳轉型路徑。
完善協同運行和價值實現機制。對參與電力系統運行的氫能項目，應完善接入論證、運行控制、計量結算和安全監管要求。具備快速響應和寬負荷調節能力的電解水制氫裝置，可作為可調節負荷參與需求響應；氫儲能、氫發電可按實際調節能力參與電力市場。同步健全綠色氫氨醇非電綠色認證、碳足跡核算和綠色屬性傳遞規則。
《規劃》將促進電熱、電氫協同聯動納入“十五五”新型電力系統建設重點任務，明確了熱電解耦、先進熱電轉換、高溫儲熱和電氫協同多場景應用方向。“十五五”時期，要立足各地資源稟賦、負荷特性和系統需求，統籌技術應用、工程布局、聯合運行和機制銜接，推動電熱氫優勢互補、協同互動，將規劃部署轉化為增強系統調節能力、擴大新能源消納和促進綠色替代的實際成效，為新型電力系統建設提供有力支撐。（水電水利規劃設計總院新能源研究院副院長 姜海）
