風(fēng)口的風(fēng)口，氫儲能賽道爆發(fā)前夜！

雙碳背景下，傳統(tǒng)化石能源向新能源轉(zhuǎn)型勢頭正盛，儲能作為其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，技術(shù)持續(xù)進步、成本持續(xù)降低，在電力市場中的定位日漸清晰。

儲能種類多樣，主流儲能技術(shù)包括抽水蓄能、鋰電儲能、鈉電儲能、液流電池、壓縮空氣儲能、重力儲能、二氧化碳儲能、氫儲能等。

目前，儲能裝機量占比最大的是抽水蓄能，發(fā)展勢頭最盛的是鋰電儲能、鈉電儲能等電化學(xué)儲能，此外，氫儲能等技術(shù)也吸引了眾多業(yè)內(nèi)人士的目光。

氫儲能簡介

氫能優(yōu)點眾多，包括零碳環(huán)保、效率高、資源豐富、適用范圍廣等，是21世紀(jì)公認的終極能源。

現(xiàn)階段，氫儲能具有容量大、壽命長、規(guī)模大、存儲時間長、建設(shè)周期短、儲能密度高、布置靈活等優(yōu)點，適用于大型長時儲能等場景，是電化學(xué)儲能等技術(shù)的有效補充手段。

不過，氫儲能安全性低、投資高、技術(shù)發(fā)展程度偏低等缺點，嚴(yán)重限制了氫儲能的發(fā)展。

依據(jù)轉(zhuǎn)化路徑及方式，氫儲能技術(shù)可分為電轉(zhuǎn)電、電轉(zhuǎn)氣和電轉(zhuǎn)其他能源等。

電轉(zhuǎn)電，指電-氫-電（P2P），夜晚用電低谷時，將富余的電能通過電解水制氫存儲，白天用電高峰時，利用燃料電池將氫能轉(zhuǎn)化為電能使用。

P2P技術(shù)起步較晚，代表項目有加拿大多倫多2MW氫儲能項目，西班牙瓦倫西亞港的氫港項目，法國Coldu Palet國家公園登山營地的氫能可再生電力系統(tǒng)等。

電轉(zhuǎn)氣，指電-氫（P2G），富余電能通過電解水制氫存儲后，混合天然氣或直接燃燒發(fā)電、發(fā)熱等。

P2G技術(shù)實際應(yīng)用規(guī)模很小，不過相對來說項目較多，代表項目有荷蘭海上風(fēng)電制氫項目、澳大利亞林肯港項目，遼寧朝陽天然氣摻氫項目等。

電轉(zhuǎn)其它能源，代表性技術(shù)是“液態(tài)陽光”技術(shù)，即合成甲醇技術(shù)，利用太陽能等可再生能源電解水制氫，氫與提純后的二氧化碳合成液態(tài)甲醇，后續(xù)將甲醇作為能源進行使用。

安全是最大制約因素

氫氣的安全性問題是氫儲能難以快速發(fā)展的最大制約因素之一。

氫氣的安全性問題主要表現(xiàn)在四個方面。

第一，爆炸極限較寬，是4%~75.6%。

第二，易泄露，難存儲。

第三，存在氫脆現(xiàn)象，氫原子非常小，具備在固體金屬中滲透擴散的能力，一旦固體金屬吸收了氫原子，其延展性便會降低，開裂并蔓延。

第四，存在逆焦耳-湯姆遜效應(yīng)，常溫狀態(tài)，氫氣釋放壓力降低，溫度會急劇升高，非常容易自燃引發(fā)爆炸等風(fēng)險。

目前，全球范圍內(nèi)已經(jīng)發(fā)生了多起氫氣爆炸事故，帶來了嚴(yán)重的生命及財產(chǎn)損失。

2019年5月23日，韓國一家太陽能制氫公司，其氫燃料儲存罐發(fā)生爆炸，造成 2人死亡，6 人受傷。該事故是世界范圍內(nèi)首次發(fā)生在氫氣儲存過程中的大規(guī)模爆炸事故。

2019 年6月1日，美國一家化學(xué)品廠儲氣罐和運輸設(shè)施發(fā)生爆炸和火災(zāi)，幸運的是該事故無人員傷亡。

2019 年6月10日，挪威一座加氫站發(fā)生起火和爆炸，無人員傷亡。

我國氫儲能發(fā)展現(xiàn)狀及未來

維科網(wǎng)儲能注意到，截至2021年底，世界范圍內(nèi)的氫儲能市場規(guī)模為146.9億美元，發(fā)展方面，預(yù)計2022年到2030年擴張的復(fù)合年增長率可達4.4%。

目前，安徽六安1MW分布式氫能綜合利用站電網(wǎng)調(diào)峰項目是我國最大的氫儲能裝機項目，也是我國首個兆瓦級氫能源儲能電站，該項目總投資金額5000萬元。

氫儲能發(fā)展前景巨大，但是面臨著政策環(huán)境、技術(shù)、市場等方面的眾多掣肘和風(fēng)險，其中，政策限制主要表現(xiàn)在三個方面。

第一，用地條件限制，我國相關(guān)法規(guī)要求，規(guī)模化制氫必須在化工園區(qū)內(nèi)進行，受這一政策影響，站內(nèi)制氫、風(fēng)光水等可再生能源發(fā)電氫儲能發(fā)展大受限制，大規(guī)模氫儲能難以發(fā)展。

第二，配套技術(shù)和安全標(biāo)準(zhǔn)不完善，在我國，政策只強調(diào)氫儲能的“重要性”，具備可操作性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與安全管理制度卻亟需完善。

第三，交易機制不明確，目前，我國氫儲能還沒形成統(tǒng)一的市場交易機制，儲能價格機制、獨立主體參與電力市場交易機制等都不完善。