隨著我國(guó)新能源裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大，雙碳目標(biāo)穩(wěn)步推進(jìn)，新能源電力的陣發(fā)性、波動(dòng)性影響電網(wǎng)安全與穩(wěn)定，因此，新能源配套儲(chǔ)能應(yīng)運(yùn)而生，而在眾多儲(chǔ)能技術(shù)中，氫儲(chǔ)能成為業(yè)界備受關(guān)注的潛力路線。

氫儲(chǔ)能的廣泛應(yīng)用性

狹義上的氫儲(chǔ)能指“電-氫-電”的雙向互轉(zhuǎn)，利用新能源大發(fā)時(shí)的富余電力制氫并存儲(chǔ)，在用電高峰時(shí)，將制備的氫氣通過燃料電池發(fā)電上網(wǎng)，完成“削峰填谷”，保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

而廣義上氫儲(chǔ)能為“電-氫”的單向轉(zhuǎn)化，即利用新能源電力制備氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)的氫，并用于各類用氫場(chǎng)景中（如鋼鐵、建材、有色、化工等領(lǐng)域），實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)化。

由于氫本身就是一種清潔能源，燃燒熱值高且燃燒主要產(chǎn)物為水，無環(huán)境污染隱患；同時(shí)，氫氣在工業(yè)生產(chǎn)、冶煉焊接、醫(yī)學(xué)、能源運(yùn)輸、特殊材料處理等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，因此，“電-氫”單向轉(zhuǎn)換的損耗較低，廣義上的氫儲(chǔ)能具備廣泛的應(yīng)用性。

氫儲(chǔ)能的長(zhǎng)時(shí)跨度

專家指出，碳中和社會(huì)，我們國(guó)家新能源電力在整個(gè)電力系統(tǒng)中占比將會(huì)達(dá)到70%左右，也就意味著70%左右的用電需要靠大量的光伏與風(fēng)電來供應(yīng)，而新能源電力“靠天吃飯”的特性極為考驗(yàn)整個(gè)電力系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能能力；加之氣候變化，極端天氣頻發(fā)，長(zhǎng)時(shí)段無風(fēng)、無光的氣候更加呼吁長(zhǎng)時(shí)跨度的儲(chǔ)能方式。

氫儲(chǔ)能成為滿足這一訴求的最優(yōu)解，新能源冗余電力制氫后，可跨月度，跨季節(jié)進(jìn)行存儲(chǔ)，可隨時(shí)發(fā)電上網(wǎng)調(diào)用，應(yīng)對(duì)極端天氣下新能源電力的區(qū)域波動(dòng)。

制氫技術(shù)是關(guān)鍵

電能制備氫氣目前主要以電解水為主，而電解水制氫技術(shù)中，ALK作為傳統(tǒng)技術(shù)，發(fā)展時(shí)間最久，市場(chǎng)應(yīng)用成熟，但過慢的響應(yīng)速度使得這一技術(shù)路線適配波動(dòng)的可再生能源能力較弱。

PEM技術(shù)的響應(yīng)速度較快，且制氫純度高，但PEM電解槽依賴貴金屬如鉑、銥作為催化劑，以及鈦合金等高耐腐蝕材料，導(dǎo)致系統(tǒng)初始投資成本較高，目前在儲(chǔ)能市場(chǎng)應(yīng)用主要面臨成本難題。

AEM作為第三種電解水制氫技術(shù)，無論是響應(yīng)速度還是制氫效率均能滿足儲(chǔ)能需求，且該技術(shù)可采用非貴金屬催化劑，整體成本較低，目前國(guó)內(nèi)已有不同規(guī)格的AEM電解水制氫設(shè)備發(fā)布，市場(chǎng)前景廣闊。

SOEC功耗較低，但由于運(yùn)行原理限制，高溫系統(tǒng)需要較長(zhǎng)的加熱和冷卻周期，這降低了設(shè)備的響應(yīng)速度和靈活性，且高溫密封問題難以根本解決。因此該技術(shù)目前仍舊處于商業(yè)化早期階段，高成本制約了其進(jìn)入市場(chǎng)的步伐。

降本增效是趨勢(shì)

氫儲(chǔ)能是一個(gè)前瞻性領(lǐng)域，是當(dāng)前社會(huì)能源變革的藍(lán)海產(chǎn)業(yè)，而電解水制氫相較于傳統(tǒng)制氫技術(shù)，目前市場(chǎng)化應(yīng)用的最大障礙依舊是成本問題，隨著新能源電價(jià)的逐步降低，制氫的成本壓力來到了技術(shù)側(cè)，更低的制氫成本，更高的制氫效率，將會(huì)是角逐氫儲(chǔ)能市場(chǎng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，因此，降本增效，成為不同階段制氫技術(shù)路線的共同趨勢(shì)。

審核編輯 黃宇