氢储能发电系统的价值与探索_33页_3mb

报告摘要

氢储能发电系统作为一种新兴的能源技术，正在成为能源转型的重要组成部分。它通过氢作为中间媒介，实现电能与氢能之间的相互转化，具备长周期、大容量、灵活性强等优势。在能源体系转型的背景下，氢储能技术被寄予厚望，但其经济性和技术成熟度仍面临挑战。

氢储能的价值：氢能作为“电-氢能源转换体系”的关键媒介，具有来源多样、用途广泛、战略意义重大的特点，是推动能源转型的重要工具。
氢储能的优势：
- 适用于新能源消纳，解决风光发电的间歇性和波动性问题。
- 具备灵活的储运与使用方式，可与电能相互转化，也可转化为含氢化合物用于工业脱碳。
- 不依赖特定地理条件，应用场景广泛。
- 规模化储氢成本显著低于储电，具备经济潜力。
经济性分析：当前氢储能发电的经济性较差，主要受限于能量转化效率和电价差。全链条能量转化效率仅为30%左右，且绿电制氢成本较高，导致发电成本高于售电价格，造成亏损。
解决思路：
- 提高全链条电能转化效率并充分利用副产热。
- 推动可再生能源电价下降，寻找高电价应用场景。
- 寻找更便宜的氢气来源，如副产氢、进口氢。
- 寻求政策支持，促进技术进步和产业链成本下降。
- 挖掘氢储能与其他储能技术的比较优势，特别是在长周期、低频率、大容量应用领域。
- 将氢储能发电与氢气的多种工业应用相结合，提升氢气使用灵活性与经济性。

应用场景：
- 发电侧：用于解决风光发电的间歇性和波动性问题，实现长周期、大体量储能。
- 电网侧：提供辅助服务，维持电网稳定运转。
- 用户侧：用于电网削峰平谷、备用电源、离网电源等。
- 特殊场景：如即产即用模式，适用于基站备用电源、工业副产氢利用等。
技术路线：
- 可再生能源制氢：如光伏制氢、谷电制氢，适用于园区、数据中心等。
- 化石燃料制氢：如煤气化法、甲烷蒸汽转化、甲醇蒸汽转化等，适用于化工企业等。
- 工业副产氢：如焦炉煤气副产氢，可有效推动废氢回收再利用。
产品应用案例：
- 嘉兴恒创电力集团的“零碳”智慧园区项目。
- 浙江正泰新能源科技有限公司的双系统制氢项目。
- 浙江巨化集团的金属储氢系统示范项目。
- 中国铁塔股份有限公司的基站备用电源项目。
高成绿能简介：
- 成立于2006年，位于浙江长兴县，是国内首批氢燃料电池企业。
- 拥有从催化剂、膜电极、燃料电池到系统的全产业链核心技术。
- 建立了便携式、移动式、固定式燃料电池发电系统研发中心和制造中心。
- 拥有180余项专利，参与制定多项国家标准和团体标准。

电堆类型：包括空冷电堆和液冷电堆。
- 空冷电堆：提供25W~10kW范围内不同规格产品，适合10kW以下应用场景。
- 液冷电堆：可提供10kW~300kW不同功率等级产品，适用于重卡、观光车、叉车、无人机等多种小型动力系统。
燃料电池系统：
- 系统型号如NKS60B300A1、NKS120B450A2等，具备高功率质量密度、宽温度范围、快速响应能力等优势。
- 集成电堆、散热系统、控制系统及DC/DC，实现模块化、集成化设计。
核心技术：
- 动态极限加载工况下的介质提前干预技术。
- 阴极侧湿度比例调节技术。
- 阳极侧自适应排氢排水控制策略。
- 宽温度范围全功率快速响应技术。
- 电化学过程诊断及燃料电池健康度监控技术。