华北电力大学许传博、刘建国：与其他储能方式相比，氢储能有哪些明显优势？

近几年，我国节能环保产业发展发展势头迅猛。截至2021年年底，我国节能环保水力MW达到7.26×108kW，其中光伏3.28×108kW、太阳能水力3.07×108kW，分别已连续12年和7年稳居全球首位。由于节能环保的间歇性特点，加之配电耗电量有限，弃风和弃光问题随着新式供电系统中光伏、光伏占有率的不断增加将日益严重。此外，在已连续南风、无光等极端天气下，将造成新式供电系统水电供应可靠性大幅上升甚至出现大面积人口过剩现象。动力电池作为关键的调节资源，对于促进节能环保高比例调峰和保障水电电量实时平衡具备关键作用。2021年7月，国家产业发展发展和改革委员会、国家能源局发布的《关于加快推动新式动力电池产业发展发展的指导意见》提出，2030年新式动力电池MW体量达到30 GW以上，首次从政策层面明确和量化了动力电池产业发展产业发展发展目标。

现有的动力电池系统主要就分成四类：机械设备动力电池、高分子动力电池、磁动力电池、热动力电池和生物化学动力电池。机械设备动力电池主要就主要包括抽水机洛祖、冷却水动力电池和陀螺动力电池等；高分子动力电池主要就主要包括Pontacq电池组、动力电池电池组、细穗组和三片电池组；磁动力电池主要包括超级电容器动力电池和超导动力电池；热动力电池是将电能存储在保温容器的媒介中，适时实现电能直接借助或是热水力；生物化学动力电池是指借助氢等生物化学物作为热量的载体。动力电池即存储热量，根据热量方式的不同，动力电池又能分成电动力电池、热动力电池和氢动力电池三类。机械设备动力电池、高分子动力电池和磁动力电池属于电动力电池，目的是蓄电，适用于动力电池短周期内的就地使用。

氢动力电池是一种新式动力电池，在热量层次、天数层次和空间层次上具备突出竞争优势，可在新式供电系统建设中发挥关键作用。氢动力电池技术是借助水电和巴祖的互变性而产业发展发展起来的。氢动力电池既能蓄电，又能耐火材料及其类似物（如氨、尿素）。狭义的氢动力电池是基于电 ‒ 氢 ‒ 电（Power-to-Power，P2P）的切换过程，主要就包含动力电池、耐火材料罐和动力电池组等装置。借助低谷期空余的节能环保电能展开若所溴化亚，存储起来或供下游产业发展使用；在用电高峰期时，存储起来的巴祖可借助动力电池组展开水力并入公共电网。广义的氢动力电池强调电 ‒ 氢单向切换，以气态、液态或固态等方式存耐火材料气（Power-to-Gas，P2G），或是转化为尿素和氯气等生物化学类似物（Power-to-X，P2X）展开更安全地存储。

氢动力电池与其它动力电池方式较之，具备以下4个各方面的显著竞争优势：

①在节能环保调峰各方面，氢动力电池在放电天数（小时至季度）和耗电量体量（百吉瓦级别）上的竞争优势比其它动力电池显著；

②在体量动力电池经济性各方面，随着动力电池天数的增加，动力电池系统的边际价值上升，可负担的总值也将上升，体量化耐火材料比蓄电的成本要低一个数量级；

③在石油化工方式灵活性各方面，氢动力电池可采用AX50拖车、管道输氢、天然气掺氢、输变电配电 ‒ 受端溴化亚和异丙醇等方式；

④在自然地理限制与生态保护上，相较于抽水机洛祖和冷却水动力电池等大体量动力电池技术，氢动力电池不需要特定的自然地理条件且不会破环生态环境。

本文农圣《氢动力电池在我国新式供电系统中的应用价值、挑战及展望》一文

作者单位：中国科技大学

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