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未来15-20年内氢储能或将成为未来重大创新技术

2020-03-11 10:58:27 12
据外媒报道,日前在英国伦敦举办的由行业媒体Solar Media公司组织的一个储能峰会上,行业专家在小组讨论时指出,氢储能和车辆到电网(V2G)技术可能是未来在储能领域获得重大创新的技术。

虽然氢储能在现阶段没有得到更多的应用,但一些业界厂商对这种技术进行了研究和探讨,他们认为氢储能是一个首选技术,预计在未来15~20年内会出现。
英国Lightsource BP公司已经在研究将氢储能作为一种潜在的储能解决方案,并计划与太阳能发电设施配套使用,以使可再生能源更多地渗透到电网中。由于氢储能技术具有长时储能开发潜力,因此该公司将其列为五种新兴关键技术中的一种。
作为一种创新储能技术,国内也早已开始行动。2020年1月6日,山西首座氢储能综合能源互补项目正式签订。预计投资6亿元人民币,以大唐云冈热电公司现有的热电资源为基础,进行以氢为主的储能项目建设,充分消纳多余的热、电、风、光等能源,打造成一个综合能源的调节储存、交互基地,进一步降低能源转换带来的损失、降低制储氢的综合成本,大幅增加热电厂的综合能源收益。
该项目一期主要建设6×25MW分布式光伏电站、100MW风电电站,接入现云冈热电公司发电送出系统,并配套建设150MW电极锅炉供热系统和10MW电解水制氢高压储氢系统,项目建成后每天制取高纯度的氢气5000kg,可同时满足10座500kg加氢站的需求;二期项目预计建设1000MW光伏发电站,占地面积约4万亩,配套建设50MW电解水制氢液态储氢系统,建成后每天制取高纯度的氢气10000kg,可同时满足20座500kg加氢站的需求。
氢储能特点
可再生能源是人类社会的重要发展方向。可再生能源的消纳是制约可再生能源发展的关键技术之一。由于可再生能源(如水电、风能、太阳能)的间歇性特点,不能长时间持续、稳定地输出电能,导致大量弃风、弃光现象发生。储能技术可将可再生能源发电储存起来,在需要时释放,以保障可再生能源发电持续、稳定的电能输出,提高电网接纳间歇式可再生能源的能力。
以往的储能技术分为物理储能、化学储能及热储能。物理储能包括机械储能(抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能)与电磁储能(超级电容器、超导储能);化学储能基于电化学原理进行储电,如铅酸蓄电池、锂离子电池、钠硫电池、液流电池等;热储能是将热能储存在隔热容器的媒介中,实现热能的直接利用或热发电。这些技术的主要目的均是储电,利于充放电短周期内的就地使用,若需要进行长周期的储能,如不同季节,储电则会受到其容量的限制。
在新能源体系中,氢能是一种理想的二次能源,与其他能源相比,氢热值高,其能量密度(140MJ/kg)是固体燃料(50MJ/kg)的两倍多。且燃烧产物为水,是最环保的能源,既能以气、液相的形式存储在高压罐中,也能以固相的形式储存在储氢材料中,如金属氢化物、配位氢化物、多孔材料等。因此,氢被认为是最有希望取代传统化石燃料的能源载体。对可再生和可持续能源系统而言,氢气是一种极好的能量存储介质。氢气作为能源载体的优势在于:①氢和电能之间通过电解水与燃料电池技术可实现高效率的相互转换;②压缩的氢气有很高的能量密度;③氢气具有成比例放大到电网规模应用的潜力。同时,可将具有强烈波动特性的风能、太阳能转换为氢能,更利于储存与运输。所存储的氢气可用于燃料电池发电,或单独用作燃料气体,也可作为化工原料。


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