在“双碳”目标引领下,新型电力系统正加速向“源网荷储”协同、清洁低碳主导的方向转型,风电、光伏等可再生能源规模化并网成为核心趋势。但可再生能源的间歇性、波动性的痛点,始终制约着电力系统的稳定运行,而氢能作为零碳、高效的储能载体与能源媒介,成为破解这一困境、完善新型电力系统的关键支撑。西门子凭借在能源领域的百年技术积淀,以全产业链氢能技术布局,深度融合新型电力系统建设需求,构建起“制储输用”一体化解决方案,为全球能源转型注入持久动力。
新型电力系统的核心诉求是实现可再生能源的高效消纳与电力供给的稳定可靠,而氢能的独特属性的完美契合这一需求——既能通过电解水制氢实现可再生能源的储能,又能通过氢能发电、供热等形式实现能源的灵活释放,打通“绿电-氢能-电力”的闭环链路。作为全球能源技术的引领者,西门子早于十年前便启动氢能领域布局,依托Power-to-X解决方案,覆盖氢能全产业链核心环节,形成了适配新型电力系统的技术体系与实践范式。
在氢能制取环节,西门子以质子交换膜(PEM)电解水制氢技术为核心,破解传统碱液制氢效率低、响应慢的痛点,为新型电力系统提供高效绿氢供给。其推出的Sylizer 200电解器系列,电解效率可达85%以上,产出氢气纯度高达99.999%,且具备快速响应能力,可灵活适配风电、光伏的功率波动,实现“弃风弃光”的高效转化。该技术支持模块化扩展,单台电解器功率可覆盖0.5MW至10MW,可根据可再生能源装机规模灵活配置,为绿电制绿氢提供了高效解决方案,助力新型电力系统实现“源侧”低碳化升级。
在氢能存储与输配环节,西门子聚焦新型电力系统的储能需求,打造多元化存储方案与高效输配体系。针对大规模储能场景,推出压缩氢气存储系统,可实现高压气态储氢,搭配智能监控系统,确保存储安全与稳定性;针对分布式场景,优化固态储氢技术,降低存储成本与占地空间。同时,西门子依托自身输配电技术优势,推动氢能与电力系统的协同输配,支持绿氢与天然气掺混输送,既降低输氢成本,又实现能源的多渠道利用,打通氢能从“存储”到“应用”的关键链路。
在氢能应用环节,西门子重点发力电力系统“荷侧”与“储侧”协同,推动氢能与电力系统深度融合,打造多个标杆示范项目。其中,在欧盟资助的Hyflexpower项目中,西门子将现有商用SGT-400工业燃气轮机升级改造,实现100%氢能燃烧发电供热,建成全球首个“绿电制氢-氢能发电/供热”一体化示范工厂,成功验证了氢能在电力系统调峰、供热中的可行性,为新型电力系统提供了灵活的调峰解决方案。
在德国美因茨能源园区,西门子助力建成世界上首个兆瓦级PEM电解水制氢工厂,配备3台西门子质子交换膜电解器,总功率达6兆瓦。该项目将园区内风机产生的绿电一部分送入电网,一部分用于电解水制氢,产出的绿氢一部分注入当地天然气管网供居民使用,一部分供给周边化工企业,还有一部分用于加氢站,实现了氢能在电力、工业、交通多领域的协同利用,完美契合新型电力系统“多能互补”的发展理念,且已于2018年实现盈利。
此外,西门子将数字孪生技术融入氢能全产业链,为韩国氢能工厂提供全流程解决方案,通过多模态能源系统设计(mmESD)与高精度过程模拟,优化能源系统配置,实现氢能生产、存储、应用全环节的高效管控,大幅降低绿氢生产成本,推动氢能在新型电力系统中的规模化应用。同时,西门子旗下Fluence公司积极研发大型电池储能技术,与氢能储能形成协同,进一步提升新型电力系统的调节能力与稳定性。
当前,我国新型电力系统建设进入关键阶段,氢能作为“脱碳利器”的价值日益凸显,截至2025年底,我国可再生能源制氢产能已超过25万吨。西门子立足中国市场需求,将全球先进氢能技术与本土场景深度结合,聚焦绿电制氢、氢能调峰、工业掺氢等重点领域,提供定制化解决方案,助力破解可再生能源消纳难题,推动新型电力系统向更清洁、更稳定、更高效的方向发展。
未来,随着数字化、智能化技术的持续融合,西门子将进一步优化氢能技术体系,推动PEM电解制氢成本持续下降,完善氢能与新型电力系统的协同机制,同时深化与全球合作伙伴的协作,探索多场景氢能应用模式,为新型电力系统建设提供更加强有力的技术支撑,助力全球能源转型目标的实现。
