氢储能技术是未来的新能源储能主流

艾氢科技 2024-03-27

氢储能具备规模大、周期长、跨季节储能等优点，逐渐受到大众的青睐，成为了“可再生能源+储能”的重要发展方向，也成为了各地政策中频繁出现的词汇。本文将从氢储能技术的概念、优势、阻碍与对策四个方面进行分析，探讨氢储能成为新能源储能主流的可能性。

氢储能具备规模大、周期长、跨季节储能等优点，逐渐受到大众的青睐，成为了“可再生能源+储能”的重要发展方向，也成为了各地政策中频繁出现的词汇。

本文将从氢储能技术的概念、优势、阻碍与对策四个方面进行分析，探讨氢储能成为新能源储能主流的可能性。

什么是氢储能？

氢储能技术是利用电力和氢能的互变性而发展起来的。氢储能既可以储电，又可以储氢及其衍生物（如氨、甲醇）。

狭义的氢储能是基于“电氢电”(Power-to-Power，P2P)的转换过程，主要包含电解槽、储氢罐和燃料电池等装置。利用低谷期富余的新能源电能进行电解水制氢，储存起来或供下游产业使用；在用电高峰期时，储存起来的氢能可利用燃料电池进行发电并入公共电网。

广义的氢储能强调“电氢”单向转换，以气态、液态或固态等形式存储氢气(Power-to-Gas，P2G)，或者转化为甲醇和氨气等化学衍生物(Power-to-X，P2X)进行更安全地储存。

氢储能在发电领域的优势？

氢储能与其他储能方式相比，在能量维度、时间维度和空间维度上具有突出优势，可在长时储能中发挥重要作用。

电化学储能不太适合长时间维度、大空间维度的储能：用锂电池夏天储电，冬天再用，成本上肯定不划算；西部发电，再把锂电池运到东部使用，更是不可能。

此时，与电化学储能在时间维度、空间维度互补性极强的氢能出场了。在用电低谷期时，可通过利用低谷期富余的新能源电能制氢，储存起来或者供下游产业使用；在用电高峰期时，储存起来的氢能可利用燃料电池进行发电并入公共电网。

氢储能技术在发电领域应用存在哪些阻碍？

01生产成本

氢气的生产成本较高，目前主要通过蒸汽重整、水电解等方式生产，其中蒸汽重整法需要使用天然气等化石能源作为原料，而水电解法需要大量电能作为驱动力，由于生产成本问题，直接限制了氢储能技术的应用规模。

02储存和运输

氢气在常温常压条件下是气体，体积较大，储存和运输过程中需要对氢气进行压缩，因此需要建立储氢设备和基础设施，包括压缩储氢和液态储氢设备、氢气管道、储运车辆等。这些设备和基础设施的建设和运维成本较高，限制了氢储能发电技术的应用范围。

03安全风险

氢气具有高能性和易燃性，同时具有极高的能量密度，在含量4%~75%都会导致爆炸。由于储存和运输需要对氢气进行压缩，所以必然存在泄漏和安全风险。氢气泄漏不仅可能导致能源浪费，如果有明火还会导致火灾和严重的爆炸事故。所以目前氢气一般都在大型应用场景中比较常用，并且需要使用专业性的设备。

04技术成熟度问题

虽然氢储能发电技术已经取得了一定的技术突破和应用进展，但相对于传统能源发电技术，如燃煤、天然气和核能等，氢储能发电技术仍处于相对较早期的阶段，技术成熟度相对较低。这意味着在实际应用中还需要进一步验证技术的可靠性、稳定性和经济性，仍然需要极高的投资。

艾氢固块储氢技术

如何打破氢储能发展瓶颈？

艾氢的固块储氢是将氢储存于固块氢化镁中，通过水合反应稳定释氢，释氢比可达15.2%。其产生的氢气是传统镁金属储氢制氢的2倍。一块长35mm宽35mm高18mm的固块氢化镁就能生成42升氢气。

01降低成本

固块氢化镁常温常压下非常稳定，普通的密封桶就可以储存运输，包装只需防潮即可，从而精简运氢设施，无需大量特制的储氢罐，具有显著的成本优势。远低于高压氢与液态氢，仅为高压氢的17%，液态氢的11%左右。

02方便储运

固态氢化镁良好的稳定性能使运输更为简易。同样体积下，固块氢的储氢密度是液态氢的1.6倍，是高压氢气的近3倍，运输效率提高。

03安全稳定

固块氢化镁常温常压下非常稳定，相较于350-700个大气压的高压氢，固块氢化镁工作压力始终为1个大气压，无易燃易爆缺陷，储氢运氢更安全。

04技术已成熟

「固块氢技术」作为世界领先的储氢技术已经成熟，在便携、移动的场景下有独特的优势，将成为突破当前氢气储运瓶颈的有效途径。

氢能源相比其他能源虽然更加清洁、能量密度更大，但是在使用、运输的过程中也要面临十分巨大的安全风险，因此需要加强技术开发，解决当前的技术问题，并选择合理的场景开展使用，充分发挥氢能技术的优势。

发电领域应用氢储能技术具有较好的前景，能够满足偏远地区的用电问题，还能提升能源输送效率。但是依然要克服成本等问题，才能真正满足应用需要。

本文内容来源于：艾氢科技，责任编辑：胡静，审核人：李峥