我國儲能技術發(fā)展多路線并行，最終的技術使用取決于新型電力系統(tǒng)中多元化的儲能適用場景。如抽水蓄能，儲能容量大、效率高，在電網側進行削峰填谷優(yōu)勢突出。但一方面抽水蓄能僅適合在水資源相對豐富的東部地區(qū)展開，另一方面規(guī)模、地點不夠靈活，在發(fā)電側、用戶側等仍需鋰電、氫儲能等進行補充。

一、氫儲能技術

氫儲能技術，就是將富余的電力用于制造可長期儲存的氫氣，然后在常規(guī)燃氣發(fā)電廠中燃燒氣體發(fā)電，或用燃料電池進行發(fā)電用于交通、熱電聯供等場景。

換句話說，就是利用富余的、非高峰的或低質量的電力來大規(guī)模制氫，將電能轉化為氫能儲存起來，然后再在電力輸出不足時利用氫氣通過燃料電池或其它方式轉換為電能輸送上網，發(fā)揮電力調節(jié)的作用。

對氫儲能來說，其技術路徑豐富多樣，可實現多場景靈活應用。如可采用固態(tài)儲氫制造儲氫模塊，用于戶用儲能；采用管道輸氫，實現西北邊遠地區(qū)、海上風電等場景低成本電力外送；采用液氫、醇氨儲氫、鹽穴儲氫等，用于氫儲能電站大規(guī)?？缂緝δ艿取?/p>

氫儲能技術環(huán)節(jié)分解示意圖

目前氫儲能一般可分為三個方向，即電-氫、電-氫-電、電-氫-其他能源，也就是說，電解制氫是氫儲能產業(yè)鏈的源頭。

氫燃料電池能量轉化過程

氫儲能成本與收益受應用場景、商業(yè)模式、并網離網使用情況、可再生能源及并網電價、地區(qū)用電消納情況等多維度因素影響，不同考慮情況下，成本不同。

相較于其他常規(guī)的儲能方式，氫儲能的存儲規(guī)模更大，最高可達百萬千瓦級；存儲時間也更長，可根據太陽能、風能、水資源等產出差異實現季節(jié)性存儲，滿足長周期、大容量儲能要求。

二、氫在長時儲能技術中發(fā)揮的優(yōu)勢

效率是影響綜合用能成本的關鍵。對發(fā)電站配儲而言，儲能扎根于整體項目中，更似輔助作用。一方面因其可實現大規(guī)模存儲的特點，幫助將無法上網的、無法利用的“棄電”、“指標”利用起來，讓多數發(fā)電企業(yè)能從捆綁火電等的路徑中解放出來。二是其綜合成本更與發(fā)電成本掛鉤，隨著風電、光伏等技術成本的快速下降，新疆內蒙等地的光伏、風電發(fā)電成本接近0.1元/kwh，如不算其他建設投入，考慮能量轉化損失，儲能部分發(fā)電成本不到0.2元/kwh，卻帶來了更多發(fā)電量的利用。

儲能技術分為熱儲能、電儲能和氫儲能。其中，抽水蓄能和電化學儲能是目前最常用的兩種方法，但兩者目前仍存在諸多問題。電化學儲能存在安全性較差、資源緊缺、實際有效的儲能效率較低、配儲時長短等問題；抽水蓄能存在水資源地理分配不均、投資回收期長等缺點。對比來看，氫儲能最大的優(yōu)勢在于可以實現長時儲能。

電化學儲能和抽水儲能問題分析

不僅如此，氫儲能作為一種清潔、高效、可持續(xù)的無碳能源存儲技術，還具有其他儲能技術無法比擬的優(yōu)勢：

1.實現長時儲能

在新能源消納方面，氫儲能在放電時間(小時至季度) 和容量規(guī)模(百吉瓦級別)上的優(yōu)勢比其他儲能明顯。采用化學鏈儲氫，氫能以化學鏈的形式儲存，轉化效率可達到約 70%，儲能時長可以年計，采用固態(tài)儲氫、有機液態(tài)儲氫等方式，儲能時長可按月計。

2.突破地理限制，實現生態(tài)保護

相較于抽水蓄能和壓縮空氣儲能等大規(guī)模儲能技術，氫儲能不需要特定的地理條件且不會破環(huán)生態(tài)環(huán)境。

3.規(guī)模儲能經濟性強

隨著儲能時間的增加，儲能系統(tǒng)的邊際價值下降，可負擔的總成本也將下降，規(guī)?；瘍浔葍﹄姷某杀疽鸵粋€數量級。

4.儲運方式靈活

氫儲能可采用長管拖車、管道輸氫、天然氣摻氫、特高壓輸電-受端制氫和液氨等方式,不受輸配電網絡的限制，從而實現大規(guī)模、跨區(qū)域調峰。

5.液態(tài)氫能量密度大

液態(tài)氫能量密度為143MJ/kg，可折算為 40kWh.kg，約為汽油、柴油、天然氣的 2.7 倍、電化學儲能(根據種類不同，在 100~240Wh/kg) 的百倍，氫儲能是少有的能夠儲存百 GWh 以上的方式。

簡而言之，氫儲能可以做到跨區(qū)域、長時間儲能，實現季節(jié)性失衡下所需的電力容量或時間跨度，成為解決棄風、棄光、棄水問題的重要途徑，保障未來高比例可再生能源體系的安全穩(wěn)定運行，在長時儲能方面能夠發(fā)揮的優(yōu)勢不容小覷。

三、儲能技術，氫氨一體化

1.氫氨一體化是什么？

氫氨一體化將可再生能源電解水產生的綠色氫氣作為原料氣參與合成氨反應，降低了合成氨工業(yè)的碳排放。

由中能建氫能公司研發(fā)-投資-建設-運營一體化開發(fā)的松原綠色氫氨一體化項目是國內首批規(guī)?；G色氫基化工項目，計劃年產綠色合成氨60萬噸，一期建設20萬噸級柔性合成氨裝置。該項目計劃采用國際領先的柔性合成氨、超輕度并網技術和新能源發(fā)電自發(fā)自用余電上網模式，實現了適應風光不穩(wěn)定條件、滿足日調節(jié)的多穩(wěn)態(tài)柔性綠氨，顯著提升復雜工況條件下的綠氨運行安全性、工藝魯棒性和運營經濟性，大幅度降低電解水制綠氫和合成氨成本。項目對完善氫能產業(yè)鏈，推進可再生能源制氫規(guī)?；睾投嘣G色氫基化工示范基地建設，實現“雙碳”目標具有重要意義。

2.氫氨一體化有什么作用？

在下游，合成得到的氨可作為原料，用來制造氮肥和硝酸、銨鹽和氰化物等無機化合物和各種胺和磺胺等有機化合物。同時，氨也可作為氫能運輸的載體。目前氫儲運技術尚未解決能效性、安全性等問題，而且廣泛采用的高壓氫氣運輸存在儲氫密度低、壓縮能耗高等問題，無法大規(guī)模遠距離運輸。這時，便需要氨了。

氫的沸點低至-253 ℃，而氨的沸點為-33.36℃，這使得氨與氫相比更易液化，液化成本也更低。氫屬于極端易燃物質，而氨不易燃，這使得氨與氫相比安全性更高，便于工業(yè)運輸。氨也具有較高的熱容量，可以幫助控制儲存溫度，從而減少儲存成本。其不易燃，易液化、易儲存、便運輸等優(yōu)點，使其成為了綠氫利用的重要載體；其更高的安全性、更可靠的儲存能力、更低的成本，使其成為了更安全的可持續(xù)性氫儲運方式。

氨能利用分為傳統(tǒng)行業(yè)和新能源行業(yè)兩種。氨能在化肥、軍工、環(huán)保、制冷等傳統(tǒng)行業(yè)已得到廣泛應用，是關乎國計民生的基礎化工產業(yè)。近年來，在氨制氫、氨燃料電池、氨內燃機/燃氣輪機等新能源領域，氨能利用迅速發(fā)展，用于實現氫能終端、氨能發(fā)電、氨能燃料等產業(yè)應用的無碳排放。

隨著3060雙碳目標的實施與推進，我國走綠色低碳發(fā)展道路已成為大勢所趨，從長遠來看也預示著長時儲能的勢頭仍將十分強勁，氫能產業(yè)的發(fā)展也將迎來新的機遇。