氢储能：新型大规模储能技术
2022-12-28
氢能观察张赢240520核心提示：氢储能，氢能在储能端的重要应用，其原理是利用清洁能源、化石燃料、工业副产、电解水等技术制取氢气，将氢气储存起来，当需要用能时，将氢气通过内燃机、燃料电池等形式转换为电能输送上网。氢储能具有高效、清洁、可持续的特点，同时作为一种无碳能源存储技
氢储能，氢能在储能端的重要应用，其原理是利用清洁能源、化石燃料、工业副产、电解水等技术制取氢气，将氢气储存起来，当需要用能时，将氢气通过内燃机、燃料电池等形式转换为电能输送上网。
氢储能具有高效、清洁、可持续的特点，同时作为一种无碳能源存储技术，是化学储能的延伸。与其他储能机制相对，氢储能能量密度高、运行维护成本低、存储时间长、无污染、与环境兼容性好。氢储能的功率、能量可独立优化，储电和发电过程无须分时操作，是一种理想的绿色储能技术。氢储能相比锂电池、钠电池等化学电池储能方式具有容量增减适应性强、大容量、储能成本低等优势，尤其适用于大规模储能中。
随着我国可再生能源发电量逐年增多、装机容量占比不断增大，氢储能系统可参与并网消纳，有效减少弃风弃光率，提高可再生能源综合收益。氢能在储能时间和空间维度上更为灵活，氢能既可以以固相的形式存储在储氢材料中，也可以以液、气相的形式存储在高压罐中，储存时间可长达数周，并且能通过不同的储存形式实现远距离，跨区域运输，充分解决电力消纳时间空间错配问题。目前，我国在氢储能方面的应用已开始，氢储能项目逐步落地。12月9日，全国首个采用“光氢储”一体化零排放无污染电源的通信基站在防城港市蝴蝶岛建成开通。该基站在国内首度采用“光伏+氢能+储能”一体化实施三重保障，可以在各类复杂天气条件下全天候供电。氢储能的核心是利用电-氢-电互变性。氢储能的基本原理就是将水电解得到氢气和氧气。在可再生能源发电系统中，电力间歇产生和传输被限的现象常有发生，利用富余的、非高峰的或低质量的电力大规模制氢，将电能转化为氢能储存起来；在电力输出不足时利用氢气通过燃料电池或其它方式转换为电能输送上网。氢储能作为一种化学储能方式，且可同时适用于极短或极长时间供电的能量储备方式，被认为是极具潜力的新型大规模储能技术。中国科学院院士欧阳明高表示，氢能是集中式可再生能源大规模长周期储能的最佳途径，氢储能是中国绿色氢能应用的下一个战略方向。我国已出台关于“氢储能”相关政策，以支持氢储能发展。2021年7月23日，国家发展改革委、国家能源局正式联合发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，氢能被明确纳入“新型储能”，意味着氢储能正在得到越来越多的关注和认可。今年3月23日，发改委发布《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》明确，发挥氢能调节周期长、储能容量大的优势，开展氢储能在可再生能源消纳、电网调峰等应用场景的示范，探索培育“风光发电+氢储能”一体化应用新模式；健全覆盖氢储能的储能价格机制，探索氢储能直接参与电力市场交易。氢能适用于大规模、长周期、远距离的储能应用场景。在储能规模上，氢能没有刚性的储存容量限制，可实现亿千瓦时级的容量储存，远远大于商业化的抽水蓄能和压缩空气等大规模储能技术。
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