國際氫能展訊，氫儲能是新型儲能中的重要組成部分，自氫能源大火以來(lái)，氫儲能被屢屢提及，上至國家層面，下到地方政府，均在不遺余力的發(fā)展氫儲能。

氫儲能具有高效、清潔、可持續的特點(diǎn)，同時(shí)作為一種無(wú)碳能源存儲技術(shù)，是化學(xué)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(shí)間長(cháng)、無(wú)污染、與環(huán)境兼容性好。氫儲能的功率、能量可獨立優(yōu)化，儲電和發(fā)電過(guò)程無(wú)須分時(shí)操作，是一種理想的綠色儲能技術(shù)。氫儲能相比鋰電池、鈉電池等化學(xué)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(yōu)勢，尤其適用于大規模儲能中。

氫儲能分為廣義和狹義兩種，廣義的氫儲能體系是指把電能、化學(xué)能等任意形式的能量轉換成氫氣的化學(xué)能，利用富余的、非高峰的或低質(zhì)量的電力來(lái)大規模制氫，將電能轉化為氫能儲存起來(lái)，并廣泛應用于交通、工業(yè)、建筑、發(fā)電等應用場(chǎng)景。廣義的氫儲能強調“電 ? 氫”單向轉換，以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)等形式存儲氫氣(Power-to-Gas，P2G)，或者轉化為甲醇和氨氣等化學(xué)衍生物(Power-to-X，P2X)進(jìn)行更安全地儲存。

狹義的氫儲能體系是“電—氫—電”(Power-to-Power，P2P)的轉換，是指將分布式可再生能源電力或電網(wǎng)中過(guò)剩的電力，通過(guò)電解水制氫轉換成氫氣的化學(xué)能，隨后利用氫氣發(fā)電技術(shù)將氫能再次轉換為電力并輸送回電網(wǎng)，或運輸至用戶(hù)端進(jìn)行分布式發(fā)電，通常僅限于發(fā)電領(lǐng)域的應用。狹義的氫儲能主要包含電解槽、儲氫罐和燃料電池等裝置。利用低谷期富余的新能源電能進(jìn)行電解水制氫，儲存起來(lái)或供下游產(chǎn)業(yè)使用;在用電高峰期時(shí)，儲存起來(lái)的氫能可利用燃料電池進(jìn)行發(fā)電并入公共電網(wǎng)。

隨著(zhù)我國可再生能源發(fā)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(wǎng)消納，有效減少棄風(fēng)棄光率，提高可再生能源綜合收益。氫能在儲能時(shí)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(shí)間可長(cháng)達數周，并且能通過(guò)不同的儲存形式實(shí)現遠距離，跨區域運輸，充分解決電力消納時(shí)間空間錯配問(wèn)題。

氫儲能技術(shù)是極具發(fā)展潛力的規?；瘍δ芗夹g(shù)，該技術(shù)可用于調峰調頻、電網(wǎng)削峰填谷、用戶(hù)冷熱電氣聯(lián)供、微電網(wǎng)等場(chǎng)景等諸多場(chǎng)景。

提高可再生能源消納、減少棄風(fēng)棄光。2022年我國風(fēng)電和光伏利用率分別為96.8%和98.3%，處于較高水平。但是未來(lái)隨著(zhù)風(fēng)光發(fā)電發(fā)電量增大，消納難度會(huì )增大。2022年西藏棄光率達到20%，青海的棄風(fēng)率和棄光率為7.3%和8.9%。棄風(fēng)棄光問(wèn)題源于“三北”地區的系統調峰能力、跨省區外送能力無(wú)法支撐本地區新能源的大規模開(kāi)發(fā)。

調峰、調頻及輔助服務(wù)。具備快速響應及啟停能力的電解制氫系統，在用電高峰時(shí)可用于調峰調頻輔助服務(wù)。大容量燃料電池發(fā)電系統可在電網(wǎng)超負荷運行時(shí)用作調峰機組，以滿(mǎn)足發(fā)電需求。

削峰填谷、需求側響應。電解制氫系統可在用戶(hù)側利用谷電制氫實(shí)現調峰，也可通過(guò)電力需求側實(shí)時(shí)管理系統，作為靈活負荷參與需求側響應。制取的氫氣儲存起來(lái)，還可用于加氫站加氫服務(wù)。

熱電聯(lián)供。利用氫燃料電池為建筑、社區等供熱，并作為備用電源，與電力、熱力等能源品種實(shí)現互聯(lián)互補，提高能源利用效率。

微電網(wǎng)。電解制氫+儲氫+氫燃料電池發(fā)電用于構建微電網(wǎng)系統，分布式可再生能源消納，進(jìn)行氫、熱、電聯(lián)供，實(shí)現偏遠地區可靠供能。

今年1月份，山東華電濰坊氫儲能示范項目正式招標公示，該項目的系統容量是35兆瓦，計劃建設5套產(chǎn)能為1000Nm3/h的電解水制氫設備，并配備相應的儲氫、充裝、以及氫氣出口設備，確保氫氣的純度達到99.999%。具體設備包括4套充裝柱和2套20兆帕的儲氫瓶組等。

2023年9月25日，源網(wǎng)荷儲集團氫儲能調峰電站項目在克拉瑪依正式啟動(dòng)，這是我國首個(gè)氫儲能調峰電站項目。該項目總投資350億元，首期建設 1GW 光伏發(fā)電場(chǎng)，年發(fā)電量約 14 億千瓦時(shí)，配套 180 萬(wàn)千瓦時(shí)氫儲能調峰電站，年制氫量 331,707,458 立方米，通過(guò)氫燃料電池發(fā)電，年產(chǎn)穩定綠電電量約 899,890,230 千瓦時(shí)，實(shí)現碳減排約 77 萬(wàn)噸;項目建成后可提供 200 萬(wàn)吉焦的零碳熱源服務(wù)，實(shí)現零碳供暖 200 萬(wàn)平方米。

2022年7月6日，國內首座兆瓦級氫能綜合利用示范站在六安投運，這標志著(zhù)我國首次實(shí)現兆瓦級制氫—儲氫—氫能發(fā)電的全鏈條技術(shù)貫通。該示范站額定裝機容量1兆瓦，主要配備兆瓦級質(zhì)子交換膜制氫系統、燃料電池發(fā)電系統和熱電聯(lián)供系統、風(fēng)光可再生能源發(fā)電系統、配電綜合樓等。該示范站建設負責人表示，所制氫能可在燃料電池、電動(dòng)車(chē)、氫能煉鋼、綠氫化工等領(lǐng)域廣泛應用，氫能發(fā)電可用于區域電網(wǎng)調峰需求，將夜間“低谷”電力轉化為氫能儲存起來(lái)，代替火力在用電高峰時(shí)發(fā)出，具有巨大的節能效益。

我國已出臺關(guān)于“氫儲能”相關(guān)政策，以支持氫儲能發(fā)展。2021年7月23日，國家發(fā)展改革委、國家能源局正式聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲能發(fā)展的指導意見(jiàn)》，明確提出“探索開(kāi)展儲氫、儲熱及其他創(chuàng )新儲能技術(shù)的研究和示范應用”，氫能被明確納入“新型儲能”，意味著(zhù)氫儲能正在得到越來(lái)越多的關(guān)注和認可。同年10月，在國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見(jiàn)》中提出，加強氫能生產(chǎn)、儲存、應用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、示范和規?；瘧?。

2022年2月，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》中提到，到2025年，新型儲能由商業(yè)化初期步入規?；l(fā)展階段，具備大規模商業(yè)化應用條件。同年3月23日，發(fā)改委發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021-2035年)》明確，發(fā)揮氫能調節周期長(cháng)、儲能容量大的優(yōu)勢，開(kāi)展氫儲能在可再生能源消納、電網(wǎng)調峰等應用場(chǎng)景的示范，探索培育“風(fēng)光發(fā)電+氫儲能”一體化應用新模式;健全覆蓋氫儲能的儲能價(jià)格機制，探索氫儲能直接參與電力市場(chǎng)交易。

中國科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高表示，氫能是集中式可再生能源大規模長(cháng)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(gè)戰略方向。

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(fā)電系統中，電力間歇產(chǎn)生和傳輸被限的現象常有發(fā)生，利用富余的、非高峰的或低質(zhì)量的電力大規模制氫，將電能轉化為氫能儲存起來(lái);在電力輸出不足時(shí)利用氫氣通過(guò)燃料電池或其它方式轉換為電能輸送上網(wǎng)。氫儲能作為一種化學(xué)儲能方式，且可同時(shí)適用于極短或極長(cháng)時(shí)間供電的能量?jì)浞绞?，被認為是極具潛力的新型大規模儲能技術(shù)。

國家能源局數據顯示：2022年新增風(fēng)電光伏發(fā)電量占全國新增發(fā)電量的55%以上，可再生能源發(fā)電量占全社會(huì )用電量的30%左右。未來(lái)在以可再生能源為主體的新型電力系統中，可再生能源的比例有望超過(guò)傳統化石能源發(fā)電，這必然要求儲能設施具備一定的儲能時(shí)長(cháng)，以滿(mǎn)足大規模再生能源的并網(wǎng)和長(cháng)時(shí)間削峰填谷需求。

氫能適用于大規模、長(cháng)周期、遠距離的儲能應用場(chǎng)景。在儲能規模上，氫能沒(méi)有剛性的儲存容量限制，可實(shí)現億千瓦時(shí)級的容量?jì)Υ?，遠遠大于商業(yè)化的抽水蓄能和壓縮空氣等大規模儲能技術(shù)。

在儲能發(fā)展大熱的當下，化學(xué)儲能已經(jīng)成為儲能主流技術(shù)路線(xiàn)多年，隨著(zhù)氫能逐漸成為能源結構轉型中的重要一環(huán)，氫儲能也逐漸為人所知。從氫儲能應用場(chǎng)景來(lái)看，未來(lái)氫儲能發(fā)展前景將是萬(wàn)億市場(chǎng)。氫儲能不僅僅是氫電的傳統轉換，更是氫與電在各個(gè)領(lǐng)域中的完美結合。氫儲能發(fā)展時(shí)間較晚，但未來(lái)發(fā)展空間巨大，當我國氫氣產(chǎn)能再上一個(gè)臺階時(shí)，氫能就將成為能源儲存的核心。

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