鉅大LARGE | 點擊量：574次 | 2021年12月14日
看氫燃料動力電池如何搭上新基建的東風(fēng)？
氫燃料電池和“新基建”是近期熱門話題，一個是清潔能源的未來，一個現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施。世界主要國家相繼制定氫能發(fā)展戰(zhàn)略和政策，氫能在世界能源轉(zhuǎn)型中的角色價值日益凸顯。氫能的利用被視作與化石燃料清潔低碳利用、可再生能源規(guī)?；没ハ嗖⑿械囊环N可持續(xù)能源利用路徑。氫燃料電池技術(shù)被認(rèn)為是利用氫能解決未來能源危機(jī)的終極方案。“新基建”發(fā)力于科技端的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，本質(zhì)上是信息數(shù)字化的技術(shù)設(shè)施，支撐傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化方向發(fā)展的信息技術(shù)設(shè)施。兩個科技端的技術(shù)會擦出何種火花，且聽小編娓娓道來。
氫燃料電池
根據(jù)世界氫能委員會的預(yù)測，到2050年全球終端能源需求的18%將來自氫能，氫能市場規(guī)模也將超過2.5萬億美元。氫能已經(jīng)成為備受關(guān)注的新能源發(fā)展熱點，美國、日本、歐盟、中國等國家和地區(qū)，以及一些傳統(tǒng)能源公司都相繼制定了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和政策，越來越多的汽車、金融公司也涉足氫能相關(guān)業(yè)務(wù)，已形成多產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展的新格局。
世界主要國家/地區(qū)氫能路線圖
氫燃料電池按照應(yīng)用可劃分為三種類型：便攜式燃料電池、固定式燃料電池和移動式燃料電池。便攜式燃料電池因其功率小便于攜帶，廣泛應(yīng)用在裝備，對各種充電電池進(jìn)行野外充電。固定式燃料電池涵蓋固定領(lǐng)域運行的主電源、備用電源和熱電聯(lián)產(chǎn)的任何應(yīng)用，包括：零售、辦公樓、酒店、政府、數(shù)據(jù)中心、通訊基站、家庭和別墅。移動式燃料電池應(yīng)用范圍也相當(dāng)廣泛，包括在汽車、飛機(jī)、輪船、、火車、作業(yè)機(jī)械以及特種車輛。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
新基建
“新基建”是新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的簡稱，是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的一個相對概念。新基建相對應(yīng)的是舊基建，舊基建主要指的是公路、鐵路、機(jī)場、港口、水利設(shè)施等建設(shè)項目，也被俗稱“鐵公基”，它們在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮了重要的基礎(chǔ)作用。在新的社會發(fā)展條件下，以“鐵公基”為代表的傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已經(jīng)無法滿足要求。于是，新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的概念應(yīng)運而生。
2020年3月，中央政治局召開的經(jīng)濟(jì)會議上，強(qiáng)調(diào)要加快推進(jìn)國家規(guī)劃已明確的重大工程和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，即科技端的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的“新基建”，包括5G基建、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等七大“新基建”板塊。其中，5G基建是新基建中最基本的模塊。
來源：通信世界
氫燃料電池+5G：能源方案創(chuàng)新
2019年6月6日，工信部正式發(fā)放5G商用牌照，標(biāo)著中國正式進(jìn)入5G時代。2020年至2022年是5G建設(shè)的投資高峰期。機(jī)構(gòu)預(yù)測隨著5G標(biāo)準(zhǔn)的完善和SA獨立組網(wǎng)技術(shù)的成熟，5G建設(shè)將逐步提速，2020年全年建設(shè)基站數(shù)量或突破70萬，并且在2021年和2022年繼續(xù)明顯增長；同時，政府層面有望繼續(xù)出臺一系列支持5G建設(shè)的優(yōu)惠政策，包括資金支持、建設(shè)支持和用電支持。
5G比4G帶寬大、網(wǎng)速快，隨之而來的是，基站數(shù)量和用電量增多。數(shù)據(jù)顯示，5G基站建設(shè)密度是4G基站的1.5-5倍之間，5G基站耗電量也是4G基站的4倍左右。
2018年中國鐵塔宣布停止采購鉛酸電池作為備用電源。2019年中國鐵塔子公司鐵塔能源有限公司將鐵塔站址資源與能源服務(wù)相結(jié)合，重點解決5G耗電高的情況，聯(lián)合能源企業(yè)推動5G能源方案創(chuàng)新，加快形成新型標(biāo)準(zhǔn)，減少電力擴(kuò)容，提高建設(shè)效率。氫燃料電池按照功能領(lǐng)域劃分，可以分為分布式能源、備用電源、通訊基站以及固定電站，多領(lǐng)域的應(yīng)用說明其可利用的普遍性。氫燃料電池可以依照設(shè)計要求，成為5G基站主電源和備用電源，解決高能耗、電力擴(kuò)容、噪音污染、環(huán)境污染等問題，實現(xiàn)新能源與5G基站的能源解決方案創(chuàng)新。因此，隨之5G基站建設(shè)，氫燃料電池與5G可以完美結(jié)合起來。
氫燃料電池+充電樁：最具潛力組合
據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，未來10年，我國將存在6300萬個充電樁建設(shè)的缺口，預(yù)計將形成萬億級充電樁基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)市場。另據(jù)中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)獲悉，截至2020年1月，全國公共類充電設(shè)施保有量53.1萬臺，建設(shè)安裝私人充電樁71.19萬臺。隨著新能源汽車的普及，如何保障新能源汽車充電成為大眾共同關(guān)心的話題。
廣闊的充電樁市場對于能源需求的增長為氫燃料電池提供了新的機(jī)遇。氫燃料電池反過來提供充電樁一種“氫+光+儲+充”完美能源解決方案?！皻淙剂想姵?光伏+儲能+充電樁”的“儲”有兩層含義，其一儲存電量-PowertoPower，把光伏冗余的電量儲存起來；其二儲存氫氣-PowertoGas，光伏產(chǎn)生的電力進(jìn)行電解水制氫，把氫氣儲存起來。充電樁的電力來自三個方面：一方面光伏產(chǎn)生的電并入電網(wǎng)供充電樁充電；一方面把電解水的“氫氣”釋放出來，氫燃料電池發(fā)電并入電網(wǎng)供充電樁充電；一方面，電網(wǎng)的電力直供充電樁。“氫燃料電池+光伏+儲能+充電樁”形成一個多元互補(bǔ)能源發(fā)電微電網(wǎng)系統(tǒng)，可以實現(xiàn)自發(fā)自用，余電和氫氣存儲，最大限度利用峰谷電價。此外，可有效平抑對配電網(wǎng)的負(fù)荷沖擊，降低充電站配電線路成本，產(chǎn)生良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。氫燃料電池與光伏、儲能、充電樁的應(yīng)用場景結(jié)合，一方面幫助光伏在應(yīng)用過程中解決一部分發(fā)電冗余和并網(wǎng)問題，一部分發(fā)揮組合優(yōu)勢，帶動氫燃料電池、光伏、儲能、充電樁多向發(fā)展。
氫燃料電池+大數(shù)據(jù)中心：應(yīng)用前景廣闊
數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，離不開5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等新技術(shù)的支撐，也將持續(xù)驅(qū)動數(shù)據(jù)流量需求提升，進(jìn)而對大數(shù)據(jù)中心形成強(qiáng)勁的需求動力。
大數(shù)據(jù)中心，可以說是海量信息時代的諾亞方舟。新興產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展將大量依賴數(shù)據(jù)資源，從國家政務(wù)到各大行業(yè)，建立大數(shù)據(jù)中心將有助于促進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型和實現(xiàn)企業(yè)上云。然而，支持大數(shù)據(jù)中心運轉(zhuǎn)的背后是一臺臺高耗能的機(jī)器。
2018年，全國的數(shù)據(jù)中心用電量為1,608.89億千瓦時，占中國全社會用電量的2.35%。2019年，綠色和平與華北電力大學(xué)聯(lián)合發(fā)布《點亮綠色云端：中國數(shù)據(jù)中心能耗與可再生能源使用潛力研究》報告，預(yù)計全國數(shù)據(jù)中心的總機(jī)架數(shù)將在2022年突破400萬。同時，隨著機(jī)架數(shù)的快速增長，全國數(shù)據(jù)中心總能耗也將在2020年至2021年間突破2000億千瓦時，在2023年突破2500億千瓦時。如何利用清潔能源，降低高密度數(shù)據(jù)中心的高能耗水平，也隨著“大數(shù)據(jù)中心”的再次被搬上臺面成為重點關(guān)注對象。
隨著歐美日韓等發(fā)達(dá)國家構(gòu)建的清潔低碳、高效節(jié)能的能源體系，氫燃料電池等清潔能源廣泛應(yīng)用各行各業(yè)。其中，在大數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面，大數(shù)據(jù)中心運營商，為了滿足其綠色能源的目標(biāo)，通過采購科再生能源證書（RECs）或簽署電力購買協(xié)議（PPA）將其新的可再生能源并入電網(wǎng)，如谷歌、微軟、亞馬遜、Facebook或雅虎公司等聲稱其數(shù)據(jù)中心采用100%可再生能源，大數(shù)據(jù)中心運營商紛紛將氫燃料電池等清潔能源用做主要電源之一。
研究發(fā)現(xiàn)，2018年中國數(shù)據(jù)中心行業(yè)可再生能源電力使用量占比僅為23%，低于可再生能源在中國全社會電力消費量的占比26.5%。業(yè)內(nèi)也期待，騰訊、阿里巴巴、百度以及萬國數(shù)據(jù)等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)能帶領(lǐng)中國科技行業(yè)在綠色電力采購領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心行業(yè)用電的清潔低碳化。
2020年3月中央政府定調(diào)的“新基建”，全國各地已經(jīng)相繼部署新基建推進(jìn)項目。2016年起持續(xù)熱度的氫能，在國家、省級和市級密集出臺各類氫能政策和補(bǔ)貼下，得到一個快速發(fā)展。相信接下來氫燃料電池技術(shù)+新基建的混搭，會是能源和基礎(chǔ)建設(shè)搭配的新典范。鏵德氫能
