通過電力產(chǎn)生氣體是利用電解將水轉(zhuǎn)化為氫氣的方法。而所制成的氫氣可以用作車輛燃料，與二氧化碳結(jié)合形成甲烷（天然氣的替代物），或以低濃度的氫氣注入天然氣發(fā)電設(shè)施。

如果采用多余的可再生能源生產(chǎn)制造，生成的氫氣在生產(chǎn)和消費(fèi)過程中都是低碳的。盡管氫燃料車輛出現(xiàn)顯著增長，但電網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用的氫氣儲能應(yīng)用狀況如何？

為什么要為電網(wǎng)儲存氫氣？

在過去的十年里，電池（尤其是鋰離子電池）作為一種儲能形式發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變。盡管通過釋放夜間儲存的電能來減少白天的高峰負(fù)荷已經(jīng)取得了令人難以置信的成功，但這樣的措施是非常有限的。

電池只能在電力供應(yīng)平穩(wěn)之前保持充電狀態(tài)。而在電力供應(yīng)持續(xù)出現(xiàn)問題的情況下（例如幾天或幾周沒有足夠的風(fēng)力），就沒有碳中性供電的方法來避免停電。

天然氣、甲烷、氫氣的關(guān)鍵優(yōu)勢在于它可以長時間大量儲存能量。如果其生產(chǎn)中使用的電力來自可再生能源，則氫氣也具有碳中和的益處。

除了化石燃料以外，只有季節(jié)性熱能存儲和抽水蓄能才具有類似的儲能能力和長期儲能潛力。另一個好處是氫氣能夠以5%-15％的濃度注入到現(xiàn)有的天然氣發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施中，沒有不良影響，從而減少了資本支出。

天然氣發(fā)電技術(shù)并不是什么新鮮事。那么，作為電網(wǎng)支持技術(shù)的是什么呢？很簡單，天然氣價格很低，而且電風(fēng)的電力價格相對太貴，但這種景觀如何變化？

將電力轉(zhuǎn)化為氣體的經(jīng)濟(jì)學(xué)

雖然目前電網(wǎng)規(guī)模儲氣罐的例子有限，但荷蘭皇家殼牌有限公司和Uniper SE公司等能源巨頭正在加緊投資。液化空氣集團(tuán)公司先進(jìn)業(yè)務(wù)和技術(shù)副總裁Pierre-Etienne Franc表示：“2020年到2030年將使用氫氣發(fā)電，而上世紀(jì)90年代是太陽能和風(fēng)能為主導(dǎo)。”

氫氣儲能的關(guān)鍵驅(qū)動力是可再生能源發(fā)電量的過剩。盡管電解技術(shù)本身是昂貴的（使成本更低和更高效），所涉及的電力成本通常使得產(chǎn)生氫氣的成本得不償失。

過剩的可再生能源以及浪費(fèi)的剩余能量造成的收入損失 正在改變該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)可行性。由于擁堵的輸電線路導(dǎo)致渦輪機(jī)閑置，2015年風(fēng)力發(fā)電的15％被浪費(fèi)。

而在德國，2017年2月風(fēng)力發(fā)電周期間產(chǎn)生的風(fēng)力將在此期間的電力批發(fā)價格大部分時間內(nèi)降至25歐元/兆瓦時以下。在這個層面上，選擇產(chǎn)生氫氣來支付分配成本變得可行。

德國擁有廣泛的現(xiàn)有天然氣發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施，以及高水平的可再生能源的發(fā)電能力，目前在歐洲和全球范圍內(nèi)都處于能源轉(zhuǎn)化的階段。然而，澳大利亞也在轉(zhuǎn)向氫氣生產(chǎn)，以吸收其多余的太陽能和風(fēng)能。
雖然氫氣儲能的年限可以很長，甚至幾十年，并與現(xiàn)有電力系統(tǒng)的廣泛整合，但隨著更多的可再生能源發(fā)電設(shè)施上線運(yùn)營，其經(jīng)濟(jì)性才會有所改善。