氢储能发展前景广阔,但面临着政策环境、技术、市场等诸多制约和

在双碳背景下,传统化石能源向新能源的转型势头正在蓬勃发展。储能作为关键环节,技术不断进步,成本不断降低,在电力市场的定位越来越清晰。

储能储能技术包括抽水储能、锂储能、钠储能、液流电池、压缩空气储能、重力储能、二氧化碳储能、氢储能等。

目前,抽水蓄能是储能的最大比例,锂电池储能、钠电储能等电化学储能是最具发展势头的。此外,氢储能等技术也引起了许多业内人士的关注。

氢储能简介

氢能是21世纪公认的终极能源,具有零碳环保、效率高、资源丰富、应用范围广等优点。

目前,氢储能具有容量大、寿命长、规模大、储存时间长、施工周期短、储能密度高、布局灵活等优点。适用于大型长期储能场景,是电化学储能等技术的有效补充。

但氢储能安全性低、投资高、技术发展程度低等缺点严重限制了氢储能的发展。

氢储能技术可分为电转电、电转气和电转其它能源。

电转电是指电-氢-电(P2P),夜间用电低谷时,通过电解水储存剩余电能,白天用电高峰时,用燃料电池将氢能转化为电能。

P2P以加拿大多伦多2为代表的技术起步较晚MW氢储能项目,西班牙瓦伦西亚港氢港项目,法国Coldu Palet氢能可再生电力系统等。国家公园登山营地。

电转气,指电-氢(P2G),剩余电能储存在电解水氢中后,与天然气混合或直接燃烧发电、加热等。

P2G技术的实际应用规模很小,但项目相对较多,代表性项目包括荷兰海上风电制氢项目、澳大利亚林肯港项目、辽宁朝阳天然气掺氢项目等。

转移其他能源的代表性技术是液体阳光技术,即合成甲醇技术,利用太阳能等可再生能源电解水制氢,氢和纯化二氧化碳合成液体甲醇,甲醇作为能源。

安全是最大的限制因素

氢的安全性是制约氢储能快速发展的最大因素之一。

氢气安全问题主要表现在四个方面。

一是爆炸极限较宽,为4%~75.6%。

二是易泄漏,易储存。

第三,氢脆现象,氢原子很小,有能力渗透和扩散固体金属。一旦固体金属吸收氢原子,其延展性就会降低、开裂和扩散。

第四,存在反焦耳-汤姆逊效应、室温、氢释放压力降低、温度急剧上升、自燃爆炸等风险。

目前,全球发生了许多氢爆炸事故,造成了严重的生命财产损失。

2019年5月23日,韩国一家太阳能制氢公司的氢燃料储罐爆炸 2人死亡,6 人受伤。这是世界上第一次发生在氢储存过程中的大规模爆炸事故。

2019 2006年6月1日,美国一家化工厂的储气罐和运输设施火灾。幸运的是,事故中没有人员伤亡。

2019 2006年6月10日,挪威一个加氢站发生火灾和爆炸,无人员伤亡。

我国氢储能发展现状及未来

维科网络储能指出,截至2021年底,全球氢储能市场规模为146.9亿美元,预计2022年至2030年复合年增长率将达到4.4%。

目前,安徽六安1MW分布式氢能综合利用站电网峰值调整项目是中国最大的氢储能装机项目,也是中国第一个兆瓦氢能储能电站,总投资5000万元。

氢储能发展前景广阔,但面临着政策环境、技术、市场等诸多制约和风险,其中政策限制主要体现在三个方面。

首先,土地利用条件有限。中国有关法律法规要求化工园区必须进行大规模制氢。受此政策影响,站内制氢、风景水等可再生能源发电氢储能的发展受到极大限制,大规模氢储能难以发展。

二是配套技术和安全标准不完善。在我国,政策只强调氢储能的重要性,但迫切需要完善可操作技术标准和安全管理体系。

三是交易机制不明确。目前,我国氢储能尚未形成统一的市场交易机制,储能价格机制和独立参与电力市场的交易机制并不完善。

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