據(jù)外媒報(bào)道,日前在英國(guó)倫敦舉辦的由行業(yè)媒體SolarMedia公司組織的一個(gè)儲(chǔ)能峰會(huì)上,行業(yè)專家在小組討論時(shí)指出,氫儲(chǔ)能和車輛到電網(wǎng)(V2G)技術(shù)可能是未來在儲(chǔ)能領(lǐng)域獲得重大創(chuàng)新的技術(shù)。
雖然氫儲(chǔ)能在現(xiàn)階段沒有得到更多的應(yīng)用,但一些業(yè)界廠商對(duì)這種技術(shù)進(jìn)行了研究和探討,他們認(rèn)為氫儲(chǔ)能是一個(gè)首選技術(shù),預(yù)計(jì)在未來15~20年內(nèi)會(huì)出現(xiàn)。
英國(guó)LightsourceBP公司已經(jīng)在研究將氫儲(chǔ)能作為一種潛在的儲(chǔ)能解決方案,并計(jì)劃與太陽能發(fā)電設(shè)施配套使用,以使可再生能源更多地滲透到電網(wǎng)中。由于氫儲(chǔ)能技術(shù)具有長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能開發(fā)潛力,因此該公司將其列為五種新興關(guān)鍵技術(shù)中的一種。
作為一種創(chuàng)新儲(chǔ)能技術(shù),國(guó)內(nèi)也早已開始行動(dòng)。2020年1月6日,山西首座氫儲(chǔ)能綜合能源互補(bǔ)項(xiàng)目正式簽訂。預(yù)計(jì)投資6億元人民幣,以大唐云岡熱電公司現(xiàn)有的熱電資源為基礎(chǔ),進(jìn)行以氫為主的儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè),充分消納多余的熱、電、風(fēng)、光等能源,打造成一個(gè)綜合能源的調(diào)節(jié)儲(chǔ)存、交互基地,進(jìn)一步降低能源轉(zhuǎn)換帶來的損失、降低制儲(chǔ)氫的綜合成本,大幅增加熱電廠的綜合能源收益。
該項(xiàng)目一期主要建設(shè)6×25MW分布式光伏電站、100MW風(fēng)電電站,接入現(xiàn)云岡熱電公司發(fā)電送出系統(tǒng),并配套建設(shè)150MW電極鍋爐供熱系統(tǒng)和10MW電解水制氫高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng),項(xiàng)目建成后每天制取高純度的氫氣5000kg,可同時(shí)滿足10座500kg加氫站的需求;二期項(xiàng)目預(yù)計(jì)建設(shè)1000MW光伏發(fā)電站,占地面積約4萬畝,配套建設(shè)50MW電解水制氫液態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng),建成后每天制取高純度的氫氣10000kg,可同時(shí)滿足20座500kg加氫站的需求。
氫儲(chǔ)能特點(diǎn)
可再生能源是人類社會(huì)的重要發(fā)展方向。可再生能源的消納是制約可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于可再生能源(如水電、風(fēng)能、太陽能)的間歇性特點(diǎn),不能長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)、穩(wěn)定地輸出電能,導(dǎo)致大量棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象發(fā)生。儲(chǔ)能技術(shù)可將可再生能源發(fā)電儲(chǔ)存起來,在需要時(shí)釋放,以保障可再生能源發(fā)電持續(xù)、穩(wěn)定的電能輸出,提高電網(wǎng)接納間歇式可再生能源的能力。
以往的儲(chǔ)能技術(shù)分為物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能及熱儲(chǔ)能。物理儲(chǔ)能包括機(jī)械儲(chǔ)能(抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能)與電磁儲(chǔ)能(超級(jí)電容器、超導(dǎo)儲(chǔ)能);化學(xué)儲(chǔ)能基于電化學(xué)原理進(jìn)行儲(chǔ)電,如鉛酸蓄電池、鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池等;熱儲(chǔ)能是將熱能儲(chǔ)存在隔熱容器的媒介中,實(shí)現(xiàn)熱能的直接利用或熱發(fā)電。這些技術(shù)的主要目的均是儲(chǔ)電,利于充放電短周期內(nèi)的就地使用,若需要進(jìn)行長(zhǎng)周期的儲(chǔ)能,如不同季節(jié),儲(chǔ)電則會(huì)受到其容量的限制。
在新能源體系中,氫能是一種理想的二次能源,與其他能源相比,氫熱值高,其能量密度(140MJ/kg)是固體燃料(50MJ/kg)的兩倍多。且燃燒產(chǎn)物為水,是最環(huán)保的能源,既能以氣、液相的形式存儲(chǔ)在高壓罐中,也能以固相的形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)氫材料中,如金屬氫化物、配位氫化物、多孔材料等。因此,氫被認(rèn)為是最有希望取代傳統(tǒng)化石燃料的能源載體。對(duì)可再生和可持續(xù)能源系統(tǒng)而言,氫氣是一種極好的能量存儲(chǔ)介質(zhì)。氫氣作為能源載體的優(yōu)勢(shì)在于:①氫和電能之間通過電解水與燃料電池技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高效率的相互轉(zhuǎn)換;②壓縮的氫氣有很高的能量密度;③氫氣具有成比例放大到電網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用的潛力。同時(shí),可將具有強(qiáng)烈波動(dòng)特性的風(fēng)能、太陽能轉(zhuǎn)換為氫能,更利于儲(chǔ)存與運(yùn)輸。所存儲(chǔ)的氫氣可用于燃料電池發(fā)電,或單獨(dú)用作燃料氣體,也可作為化工原料。
雖然氫儲(chǔ)能在現(xiàn)階段沒有得到更多的應(yīng)用,但一些業(yè)界廠商對(duì)這種技術(shù)進(jìn)行了研究和探討,他們認(rèn)為氫儲(chǔ)能是一個(gè)首選技術(shù),預(yù)計(jì)在未來15~20年內(nèi)會(huì)出現(xiàn)。
英國(guó)LightsourceBP公司已經(jīng)在研究將氫儲(chǔ)能作為一種潛在的儲(chǔ)能解決方案,并計(jì)劃與太陽能發(fā)電設(shè)施配套使用,以使可再生能源更多地滲透到電網(wǎng)中。由于氫儲(chǔ)能技術(shù)具有長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能開發(fā)潛力,因此該公司將其列為五種新興關(guān)鍵技術(shù)中的一種。
作為一種創(chuàng)新儲(chǔ)能技術(shù),國(guó)內(nèi)也早已開始行動(dòng)。2020年1月6日,山西首座氫儲(chǔ)能綜合能源互補(bǔ)項(xiàng)目正式簽訂。預(yù)計(jì)投資6億元人民幣,以大唐云岡熱電公司現(xiàn)有的熱電資源為基礎(chǔ),進(jìn)行以氫為主的儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè),充分消納多余的熱、電、風(fēng)、光等能源,打造成一個(gè)綜合能源的調(diào)節(jié)儲(chǔ)存、交互基地,進(jìn)一步降低能源轉(zhuǎn)換帶來的損失、降低制儲(chǔ)氫的綜合成本,大幅增加熱電廠的綜合能源收益。
該項(xiàng)目一期主要建設(shè)6×25MW分布式光伏電站、100MW風(fēng)電電站,接入現(xiàn)云岡熱電公司發(fā)電送出系統(tǒng),并配套建設(shè)150MW電極鍋爐供熱系統(tǒng)和10MW電解水制氫高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng),項(xiàng)目建成后每天制取高純度的氫氣5000kg,可同時(shí)滿足10座500kg加氫站的需求;二期項(xiàng)目預(yù)計(jì)建設(shè)1000MW光伏發(fā)電站,占地面積約4萬畝,配套建設(shè)50MW電解水制氫液態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng),建成后每天制取高純度的氫氣10000kg,可同時(shí)滿足20座500kg加氫站的需求。
氫儲(chǔ)能特點(diǎn)
可再生能源是人類社會(huì)的重要發(fā)展方向。可再生能源的消納是制約可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于可再生能源(如水電、風(fēng)能、太陽能)的間歇性特點(diǎn),不能長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)、穩(wěn)定地輸出電能,導(dǎo)致大量棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象發(fā)生。儲(chǔ)能技術(shù)可將可再生能源發(fā)電儲(chǔ)存起來,在需要時(shí)釋放,以保障可再生能源發(fā)電持續(xù)、穩(wěn)定的電能輸出,提高電網(wǎng)接納間歇式可再生能源的能力。
以往的儲(chǔ)能技術(shù)分為物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能及熱儲(chǔ)能。物理儲(chǔ)能包括機(jī)械儲(chǔ)能(抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能)與電磁儲(chǔ)能(超級(jí)電容器、超導(dǎo)儲(chǔ)能);化學(xué)儲(chǔ)能基于電化學(xué)原理進(jìn)行儲(chǔ)電,如鉛酸蓄電池、鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池等;熱儲(chǔ)能是將熱能儲(chǔ)存在隔熱容器的媒介中,實(shí)現(xiàn)熱能的直接利用或熱發(fā)電。這些技術(shù)的主要目的均是儲(chǔ)電,利于充放電短周期內(nèi)的就地使用,若需要進(jìn)行長(zhǎng)周期的儲(chǔ)能,如不同季節(jié),儲(chǔ)電則會(huì)受到其容量的限制。
在新能源體系中,氫能是一種理想的二次能源,與其他能源相比,氫熱值高,其能量密度(140MJ/kg)是固體燃料(50MJ/kg)的兩倍多。且燃燒產(chǎn)物為水,是最環(huán)保的能源,既能以氣、液相的形式存儲(chǔ)在高壓罐中,也能以固相的形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)氫材料中,如金屬氫化物、配位氫化物、多孔材料等。因此,氫被認(rèn)為是最有希望取代傳統(tǒng)化石燃料的能源載體。對(duì)可再生和可持續(xù)能源系統(tǒng)而言,氫氣是一種極好的能量存儲(chǔ)介質(zhì)。氫氣作為能源載體的優(yōu)勢(shì)在于:①氫和電能之間通過電解水與燃料電池技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高效率的相互轉(zhuǎn)換;②壓縮的氫氣有很高的能量密度;③氫氣具有成比例放大到電網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用的潛力。同時(shí),可將具有強(qiáng)烈波動(dòng)特性的風(fēng)能、太陽能轉(zhuǎn)換為氫能,更利于儲(chǔ)存與運(yùn)輸。所存儲(chǔ)的氫氣可用于燃料電池發(fā)電,或單獨(dú)用作燃料氣體,也可作為化工原料。

