编者按：绿氢是实现我国碳达峰、碳中和愿景的重要路径。我国海上风能资源非常丰富，拥有1.8万千米的海岸线，在我国近海水深50米范围内风能资源技术开发量为5亿kW，而我国深远海风能可开发量则是近海的3倍以上。截至2022年底，我国海上风电累计装机已超3000万kW，连续两年位居全球首位。海上风电制氢作为可再生能源制氢的重要组成部分,也是解决海上风电大规模并网消纳难、深远海电力送出成本高等问题的有效手段，具有广阔的发展前景。然而，目前海上风电制氢产业仍处于起步阶段，在诸多方面存在瓶颈，例如：海上风电制氢、储氢及输氢技术路线尚不明晰，导致成本经济难以准确评估；海上风力发电与制氢紧密耦合，其规划运行建模有待深入探讨；海上风电制氢政策机制尚不完善，大规模产业化发展面临困难。因此，亟需开展海上风电制氢技术经济、规划运行及政策机制等相关研究。为更好地发挥海上风电制氢在新型能源体系中的作用，有效促进海上风电制氢领域最新学术和技术成果的共享交流，《中国电力》编辑部特邀华北电力大学许传博讲师、东北电力大学孔令国副教授、北京大学王剑晓助理研究员、清华大学李佳蓉助理研究员、明阳集团氢能研发中心张泰基总监、中海油北京新能源分公司研发中心氢能储能所沈琦副所长联合作为特约主编，主持“海上风电制氢技术经济、规划运行及政策机制研究”专栏。现将专栏文章进行汇编，以飨读者！
01
作者：丰力, 张莲梅, 韦家佳, 邓长虹, 李果, 尹家悦
单位：交直流智能配电网湖北省工程中心（武汉大学）；武汉大学 电气与自动化学院；南方电网科学研究院有限责任公司
摘要：现阶段对海上风电经济性评估研究较少，而海上风电亟需经济性评估作为其大面积应用的基础。立足海上风电项目的经济性，首先，梳理了海上风电场的组成及发展，分析目前海上风电的3类6种发展模式；接着，将海上风电项目全生命周期分为初始投资、运营维护及退役回收3个阶段，分析各阶段的成本并搭建其数学模型；然后，引入净现值等6个经济指标评价了一个海上风电案例；最后，归纳海上风电当前发展及研究的不足，指明未来的研究方向，为海上风电更经济化的发展提供支撑和参考。
02
作者：刘钟淇, 刘耀, 侯金鸣
单位：全球能源互联网发展合作组织
摘要：深远海风电具有资源丰富、利用小时数高、不占用陆上土地等优势，对于推动实现碳达峰碳中和具有重要意义。以深远海风电为核心的海上能源岛，通过“海上风电+”的融合发展模式，能够提高海域综合利用率，提升整体效益，降低开发成本。建设以深远海风电为核心的能源岛，涉及漂浮式海上风电等能源开发技术、电制氢（氨）等能源综合利用技术、柔性直流输电和管道输氢等能源外送技术。介绍以深远海风电为核心的能源岛总体构成，比较分析适用于深远海风电为核心的能源岛大规模能源外送的输电技术，分别测算了汇集1000 MW漂浮式海上风电的能源岛通过柔性直流送电的成本、电制氢后通过管道输氢的成本，并将输电成本与输氢成本进行了比较。通过比较分析，以深远海风电为核心的海上能源岛适宜选择柔性直流输电技术或者管道输氢作为能源外送方案。测算结果表明，在2023年、2030年和2050年，输送距离为100~200 km时柔性直流输电方案的经济性均要优于输氢方案；输电方案与输氢方案的选择需综合考虑成本和登陆地区的消纳能力；预计在2050年，离岸100~200 km不同比例的电氢混合外送综合成本在0.18~0.27元/(kW·h)之间，与西部北部风光新能源基地、西南水风光基地外送东部的成本相比具有竞争力。
03
作者：姜文瑾, 刘巧妹, 杨晓东, 阙定飞, 沈豫, 黄夏楠, 赖振华
单位：国网福建省电力有限公司；国网福建省电力有限公司超高压分公司；国网福建省电力有限公司电力科学研究院；国网福建省电力有限公司经济技术研究院；福州大学 电气工程与自动化学院
摘要：“双碳”目标背景下，海上风电等可再生能源发展的重要性逐渐提高，但风力发电的波动性会给系统运行带来安全性问题。结合多种储能技术提出计及气固两相储氢的海上风电-多元储能系统，通过配置储能容量满足海上风电系统安全运行要求。首先，构建海上风电-多元储能系统模型并对系统结构以及能流情况进行阐述。其次，介绍包含气态和固态两相储氢的储氢系统并解释固态储氢相关原理。再次，构建海上风电-多元储能系统配置优化模型。最后，结合典型周运行数据进行仿真分析。结果表明所提系统能提高海上风电系统的安全性和经济性。
04
作者：黄宁泊, 高建伟, 许传博, 徐选华, 赵舒通, 缑迅杰, 姜晓静
单位：华北电力大学 经济与管理学院；中南大学 商学院；四川大学 商学院
摘要：为辅助海上风电的加氢制氢港口选址决策问题，提出利用经验挖掘算法和混合语言型术语的多属性决策方法。首先，利用爬虫算法、TextRank算法、Word2Vec算法和Louvain算法对历史经验性文件进行挖掘、排序、构建词对和聚类，从而获取基于经验挖掘的属性集；其次，引入对偶自信语言，云模型和实数等语言术语兼顾定量和定性数据的表达，解决数据集转换失真问题；最后，引入标准化公式处理指标数据，获取综合排序结果，以海上风电的加氢制氢港口选址为案例，验证了方法的科学性和有效性。结果表明，考虑定性及定量评估，基于集中式制氢+液氢+购买/租赁船舶技术方案的选址方案A5综合最优，敏感性分析表明气氢储运技术搭配船舶运输是技术成熟度和经济性方面表现较好的技术方案。
引文信息
丰力, 张莲梅, 韦家佳, 等. 基于全生命周期经济评估的海上风电发展与思考[J]. 中国电力, 2024, 57(9): 80-93.
Li FENG, Lianmei ZHANG, Jiajia WEI, et al. Development & thinking of offshore wind power based on life cycle economic evaluation[J]. Electric Power, 2024, 57(9): 80-93.
刘钟淇, 刘耀, 侯金鸣. 以深远海风电为核心的能源岛能源外送经济性分析[J]. 中国电力, 2024, 57(9): 94-102.
Zhongqi LIU, Yao LIU, Jinming HOU. Economic analysis of energy transmission for energy island based on deep-sea offshore wind farms[J]. Electric Power, 2024, 57(9): 94-102.
姜文瑾, 刘巧妹, 杨晓东, 等. 计及气固两相储氢特性的海上风电-多元储能系统优化配置[J]. 中国电力, 2024, 57(9): 103-112.
Wenjin JIANG, Qiaomei LIU, Xiaodong YANG, et al. Optimal allocation of offshore wind power-multiple energy storage system considering gas-solid two-phase hydrogen storage characteristics[J]. Electric Power, 2024, 57(9): 103-112.
黄宁泊, 高建伟, 许传博, 等. 基于经验挖掘与混合语言的海上风电制氢加氢港口选址研究[J]. 中国电力, 2024, 57(9): 113-123.
Ningbo HUANG, Jianwei GAO, Chuanbo XU, et al. Site selection of offshore wind power-hydrogen production and refueling ports based on empirical mining and hybrid linguistic approach[J]. Electric Power, 2024, 57(9): 113-123.
专栏特约主编简介——许传博
许传博，华北电力大学讲师、硕士生导师，研究方向为氢能工程技术经济、电氢耦合规划管理、能源系统建模与优化。入选2022年度全球前2％顶尖科学家榜单，以第一/通讯作者在《中国工程科学》《中国改革报》《中国电力报》《Applied Energy》《Energy Policy》等发表文章20余篇，其中ESI高被引论文3篇；主持国家自然科学基金、北京市社会科学基金、中国博士后科学基金、全国重点实验室开放课题、中国氢能联盟专项课题等；曾获国家电网有限公司科技进步奖、中国能源研究会能源创新奖等。
专栏特约主编简介——孔令国
孔令国，东北电力大学副教授，博士生导师，国家留学基金委“2019国际清洁能源拔尖创新人才培养项目”入选者，IEEE PES储能技术委员会氢储能技术分委会理事，中国能源研究会氢能专委会委员，电工技术学会氢能专委会委员，《中国电力》期刊首届青年编委。主要研究方向为电氢耦合理论与关键技术、氢储能在新型电力系统中的应用等。主持国家自然基金项目2项、国家重点研发计划项目子课题1项、省部级科研项目3项，获吉林省科技进步一等奖1项、二等奖3项，电氢耦合方向发表高水平学术论文40余篇，获授权发明专利7件、软件著作权1件。
专栏特约主编简介——王剑晓
王剑晓，北京大学助理研究员，美国斯坦福大学访问学者，清华大学工学博士、工学和经济学学士。从事数据驱动优化决策理论方法及其在低碳能源系统韧性、储能与氢能技术领域的应用研究，入选国家重点研发计划青年科学家、北京市优秀青年人才、福布斯中国U30。第一作者发表Nature子刊3篇、Springer英文专著1部。担任Cell子刊青年编委、北京大学IEEE IAS指导教师、北京市千人进千企特派员，曾获工信部优秀研究成果奖、Elsevier全球可再生转型奖、日内瓦国际发明金奖、吴文俊人工智能优秀青年奖等。
专栏特约主编简介——李佳蓉
李佳蓉，清华大学电机工程与应用电子系博士后、助理研究员、水木学者（海外），研究方向为电制氢系统能量管理、电氢耦合规划与评估、绿色电化工技术。近年来，以第一作者发表文章10余篇，受理/授权专利4项，软件著作权2项；主持国家自然科学基金项目、中国博士后基金项目、全国重点实验室开放课题、国家电网总部科技项目课题等5项；曾先后参与国家发改委、国际能源署等政府部门及国际组织的咨询工作，撰写能源智库报告1篇。
专栏特约主编简介——张泰基
张泰基，明阳集团氢能研发中心主任/总监、新产业党支部书记。本硕博毕业于北京大学，中国能源研究会氢能专委会委员、中国可再生能源学会风能专委会风电制氢组委员、中国船舶集团战略性新兴产业专家、中国国际工程咨询公司专家成员等。主要从事电解制氢、催化剂、电化学传感、新型功能材料等研究工作，实现了技术和产品在能源、环保、军工等领域的应用。先后主持国家级科研项目1项、省部级科研项目3项，在Angew.Chem.、Adv.Funct.Mater.等国内外知名学术期刊发表论文10余篇，国防报告5篇，专利8篇。
专栏特约主编简介——沈琦
沈琦，中海石油（中国）有限公司北京新能源分公司研发中心氢能储能所副所长,中海油集团“节能低碳专业标准化委员会”委员，主持或参与多个中海油集团科技课题，负责中海油新能源公司可再生能源发电项目的电力存储及电力消纳整体方案设计及研究。重点关注海上风电制氢、储氢及输氢技术路线比选和经济可行性分析，绿氢产业政策及发展规划、绿氢与炼化融合发展场景及策略研究、绿氢项目碳减排价值开发等。
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