氫儲能：新型大規模儲能技術
2022-12-28
氫能觀察張贏241870核心提示：氫儲能，氫能在儲能端的重要應用，其原理是利用清潔能源、化石燃料、工業副產、電解水等技術制取氫氣，將氫氣儲存起來，當需要用能時，將氫氣通過內燃機、燃料電池等形式轉換為電能輸送上網。氫儲能具有高效、清潔、可持續的特點，同時作為一種無碳能源存儲技
氫儲能，氫能在儲能端的重要應用，其原理是利用清潔能源、化石燃料、工業副產、電解水等技術制取氫氣，將氫氣儲存起來，當需要用能時，將氫氣通過內燃機、燃料電池等形式轉換為電能輸送上網。
氫儲能具有高效、清潔、可持續的特點，同時作為一種無碳能源存儲技術，是化學儲能的延伸。與其他儲能機制相對，氫儲能能量密度高、運行維護成本低、存儲時間長、無污染、與環境兼容性好。氫儲能的功率、能量可獨立優化，儲電和發電過程無須分時操作，是一種理想的綠色儲能技術。氫儲能相比鋰電池、鈉電池等化學電池儲能方式具有容量增減適應性強、大容量、儲能成本低等優勢，尤其適用于大規模儲能中。
隨著我國可再生能源發電量逐年增多、裝機容量占比不斷增大，氫儲能系統可參與并網消納，有效減少棄風棄光率，提高可再生能源綜合收益。氫能在儲能時間和空間維度上更為靈活，氫能既可以以固相的形式存儲在儲氫材料中，也可以以液、氣相的形式存儲在高壓罐中，儲存時間可長達數周，并且能通過不同的儲存形式實現遠距離，跨區域運輸，充分解決電力消納時間空間錯配問題。目前，我國在氫儲能方面的應用已開始，氫儲能項目逐步落地。12月9日，全國首個采用“光氫儲”一體化零排放無污染電源的通信基站在防城港市蝴蝶島建成開通。該基站在國內首度采用“光伏+氫能+儲能”一體化實施三重保障，可以在各類復雜天氣條件下全天候供電。氫儲能的核心是利用電-氫-電互變性。氫儲能的基本原理就是將水電解得到氫氣和氧氣。在可再生能源發電系統中，電力間歇產生和傳輸被限的現象常有發生，利用富余的、非高峰的或低質量的電力大規模制氫，將電能轉化為氫能儲存起來；在電力輸出不足時利用氫氣通過燃料電池或其它方式轉換為電能輸送上網。氫儲能作為一種化學儲能方式，且可同時適用于極短或極長時間供電的能量儲備方式，被認為是極具潛力的新型大規模儲能技術。中國科學院院士歐陽明高表示，氫能是集中式可再生能源大規模長周期儲能的最佳途徑，氫儲能是中國綠色氫能應用的下一個戰略方向。我國已出臺關于“氫儲能”相關政策，以支持氫儲能發展。2021年7月23日，國家發展改革委、國家能源局正式聯合發布《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》，氫能被明確納入“新型儲能”，意味著氫儲能正在得到越來越多的關注和認可。今年3月23日，發改委發布《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》明確，發揮氫能調節周期長、儲能容量大的優勢，開展氫儲能在可再生能源消納、電網調峰等應用場景的示范，探索培育“風光發電+氫儲能”一體化應用新模式；健全覆蓋氫儲能的儲能價格機制，探索氫儲能直接參與電力市場交易。氫能適用于大規模、長周期、遠距離的儲能應用場景。在儲能規模上，氫能沒有剛性的儲存容量限制，可實現億千瓦時級的容量儲存，遠遠大于商業化的抽水蓄能和壓縮空氣等大規模儲能技術。
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