目前氢能技术现状及其在储能发电领域的运用

目前氢能技术现状及其在储能发电领域的运用

陈文栋 ,刘芃伶 ,仇惠静

国网衡水市桃城区供电公司

摘要：伴随着时间的推移，国内的化石能源消耗速度明显增加，能源危机日益加剧，国内的环境污染和温室效应问题也变得越来越突出，在这种情况下，就需要在国内原有的能源结构之上做出突破，其中氢能源被普遍认为是未来最具有发展潜力的二次能源，可以满足能源方面需求的同时，还具有多种优点，包含储量丰富、能源密度高、可储存等等，对于国内的储能发电领域整体的发展具有重要现实意义和价值，因此对于氢能技术发展和技术的应用都需要保持高度重视，这也是国内能源技术领域的一个重要发展放心。因此，在本文中就将针对氢能技术现状和氢能技术在储能发电领域中的运用进行系统研究和分析。

关键词：氢能技术；储能发电；发电领域；技术应用

前言：在人类社会的建设和发展过程中，能源一直都扮演着至关重要的角色，其中每一次工业革命，本质上都伴随着重大的能源体系变革，从这一点中就可以发现能源对于人类社会的重要性。其中公认的发展潜力最大的能源技术就是氢能技术，这对于国内整体的能源领域发展具有重要现实意义和价值，从另外一个角度上来说，这也是国内能源结构转型升级的关键所在。而且，在国内社会发展过程中，社会大众对于能源使用所造成的环境污染问题愈加重视，其中氢能技术的应用可以在很大程度上满足要求，对于国内的环境保护十分重要。所以，在接下来的文章中首先分析氢能技术发展现状，其次阐述氢能技术在储能发电领域中的运用。

一、氢能技术现状分析

目前来看，国内的氢能技术和产业已经比较成熟，产业发展角度上来说，这是一个涉及到多领域、多专业的产业，同时涉及到众多的材料、设备和能源，属于一种综合性技术，依照氢能产业上下游行业特点来看，氢能技术可以划分为氢的制取技术、氢的储运技术和氢的应用技术。

（一）制氢产业技术

氢气的化学形式活泼，自然界当中不存在游离态的氢气，因此氢气是技术和设备支持之下的产出的一种二次能源，当前不同领域所使用的氢气都是通过一次能源转化而来的[1]。化石燃料制氢技术是最为常见的，包含相关的石油、天然气蒸汽重整制氢和水煤气发制氢等等。其中电解水法制氢是比较常见的，主要通过电能的应用，使得水分解制的氢气，这一过程的效率虽然不高，一般情况下职能达到75%--85%左右，但是其优势在于工艺过程简单且没有污染，但是电能消耗比较大，因此成本比较高，这也是此项技术后续优化的一个重点。

（二）氢的储运技术

氢是自然界中最“轻”的元素，在常温常压下的密度非常之低，仅为空气的1/14，这使得氢能的储运遇到了比较大的挑战，其中常规的储运方式和策略难以达到理想的储运效率，而氢能的储运会影响到整个产业的可持续性发展。几十年以来，氢的储运技术一直以来都是发达国家的研究热点，目前来看，氢的储运技术已经发展至多样化的姿态，包含气态储运、低温液态储运和固体储运等等，不同的储运方式具有自身的优势和特点，不同的企业可以依据氢气用量与传输距离进行储运成本的评估，从而选择合适的储运方式，提升氢能资源的利用，同时在产业发展方面达到极高的经济效益，实现理想中的可持续发展[2]。

二、氢的应用技术

在现阶段国内国民经济建设和发展过程中，氢能源在诸多领域都具有了广泛的应用，具体包含电力领域、交通领域、民用领域和航天领域等等，同时氢能源可与电力、热力、油气等等能源品种大范围内实现互联互补，从而使得能源结构得到对应的优化和完善[3]。其中氢能技术的应用，使得电力领域可以有效弥补电能存储性能上的短板，使得可再生能源的价值和作用得到发挥。在交通领域内的应用，可以使得长距离运输降低对于燃油的依赖，从而实现交通中断使用清洁能源，其中近年以来快速发展的氢燃料电池汽车产业得到了很好的发展，同时更是得到了世界各国政府的高度重视，纷纷出台了一系列的鼓励和支持政策，在国内社会能源发展过程中亦是如此。除此之外，氢能还作为低碳甚至“零” 碳排放的新能源正在脱颖而出，伴随着氢能源技术未来的进一步推广和应用，会给人类的生产生活、国内社会的发展带来巨大的改变。

三、氢能技术在储能发电领域中的应用

氢能技术的一个重要应用就是氢储能发电，在氢储能发电技术当中，主要就是利用氢气作为能源储存介质，在电力生产过剩的情况下，可以使用冗余的点能源制造氢气并且给存储，后续在电网电力生产不足的情况下，再将储存的氢气通过燃料电池来生产电力或者是转化成为甲烷，从而为常见的燃气涡轮发电机提供对应的动力。目前来看，在世界范围内，氢储能发电技术是一种储能发电的解决方案[4]。其中，氢能发电具有多项优势和价值，包含能源来源简单、丰富、储存时间长等等，将其在储能发电领域中的应用，可以解决一直以来存在的电网削峰填谷、新能源稳定并网问题，其重要意义可见一斑，因此，在后续的社会发展过程中，需要重视氢能技术在储能发电领域中的应用，尤其是在可再生能源发电中的应用。

结论：在现代社会建设和发展过程中，强调的是可持续发展和绿色节能，其中氢能技术的应用具有较高的契合性，包含相关的环保无污染和无碳排放等等优势，因此后续需要注重氢能技术的发展和开发工作，同时加强氢能技术在储能发电领域中的应用，从而取得对应的效果和作用。

参考文献：

[1]文凡,陈彦佐,车佳辰,徐华池,林瑞霄.“双碳”背景下区域电力-氢能系统协同优化规划[J].全球能源互联网,2022,5(04):318-330.

[2]许传博,刘建国.氢储能在我国新型电力系统中的应用价值、挑战及展望[J].中国工程科学,2022,24(03):89-99.

[3]张彦,陶毅刚,张韬,郑博文.氢能与电力系统融合发展研究[J].中外能源,2021,26(09):19-28.

[4]吉力强,赵英朋,王凡,宋洁,李璐,宋学平,潘益锋.氢能技术现状及其在储能发电领域的应用[J].金属功能材料,2019,26(06):23-31.