中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：氫儲(chǔ)能發(fā)電正在成為燃料電池企業(yè)爭相搶灘的熱門領(lǐng)域。
近日，豐田汽車透露正與美國能源部(DOE)的國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)合作，在科羅拉多州阿瓦達(dá)的NREL Flatirons園區(qū)建造、安裝和評估1兆瓦(MW)質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
8月18日，東方電氣向三峽集團(tuán)批量交付氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供裝備系統(tǒng)。8月1日，國鴻氫能固定式燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在榆林科創(chuàng)新城零碳分布式智慧能源中心成功運(yùn)行。
其他燃料電池企業(yè)如高成綠能、愛德曼、氫途科技、明天氫能、鯤華科技等均在推進(jìn)氫儲(chǔ)能發(fā)電業(yè)務(wù)的展開。
氫儲(chǔ)能發(fā)電項(xiàng)目對燃料電池產(chǎn)品和技術(shù)有哪些要求？未來發(fā)展空間怎樣？在2022（第四屆）高工氫電產(chǎn)業(yè)峰會(huì)上，一眾燃料電池企業(yè)高層對氫儲(chǔ)能發(fā)電的話題探討可以作為參考。
★ 燃料電池在氫儲(chǔ)能領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用
氫儲(chǔ)能作為電儲(chǔ)能的補(bǔ)充可以在多個(gè)場景發(fā)揮重要作用，對于促進(jìn)新能源高比例消納和保障電力電量實(shí)時(shí)平衡具有重要作用。氫儲(chǔ)能在長周期、大規(guī)模儲(chǔ)能的場景中具有突出優(yōu)勢，其靈活性最好、自然地理環(huán)境限制最少，可在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮重要作用。
氫儲(chǔ)能已經(jīng)成為了燃料電池企業(yè)進(jìn)擊的新市場。
“氫能在發(fā)電供能方面已陸續(xù)進(jìn)入建設(shè)試點(diǎn)的階段。電力和能源市場是萬億級市場，氫燃料電池分布式電站發(fā)電前景廣闊。” 愛德曼氫能研究院院長常華健博士指出，目前愛德曼已經(jīng)將固定式發(fā)電機(jī)組確定為公司氫燃料電池系統(tǒng)的主要應(yīng)用場景之一。
“在用氫成本難以在短時(shí)間內(nèi)降低的情況下，企業(yè)要生存發(fā)展就必須找到合適的應(yīng)用場景和出路，氫途科技的策略是發(fā)電場景和車用場景并重?！睔渫究萍级麻L周鴻波表示。
在氫儲(chǔ)能領(lǐng)域深耕已久的高成綠能副總經(jīng)理兼技術(shù)總工袁飛，則在高工氫電峰會(huì)上分享了其已經(jīng)交付或正在交付的應(yīng)用案例，針對氫儲(chǔ)能電站的產(chǎn)品特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了測算分析：
第一類，電解水制氫儲(chǔ)能電站，如嘉興紅船基地“零碳”智慧園區(qū)的熱電聯(lián)供電站、浙江巨化裝備工程集團(tuán)的氫能方艙系統(tǒng)、為浙江正泰新能源設(shè)計(jì)建造的燃料電池儲(chǔ)能電站，該類電站主要的應(yīng)用場景在發(fā)電側(cè)；第二類，特殊場景下的即產(chǎn)即用電站，峰值功率超過三百千瓦，多采用化石資源/醇類制氫氫源，支持并網(wǎng)/離網(wǎng)，孤島運(yùn)行；第三類，備用電源，如為5G基站等數(shù)據(jù)中心“能耗大戶”，將是氫儲(chǔ)能重要的應(yīng)用場景；第四類，化工副產(chǎn)氫電站，注重利用廢氫發(fā)電，可以達(dá)到節(jié)能減排、降低用電成本而獲得收益的目的，經(jīng)濟(jì)效益較為明顯。
從產(chǎn)品開發(fā)層面來看，盡管結(jié)構(gòu)相似，氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的電堆、材料、BOP與車載燃料電池相關(guān)產(chǎn)品相較車載燃料電池相關(guān)產(chǎn)品也有不小的區(qū)別。
氫儲(chǔ)能電站對壽命的要求較高，一般采取石墨板電堆。同時(shí)，儲(chǔ)能電站工作環(huán)境相對車用環(huán)境穩(wěn)定，但工作時(shí)間長，因此對催化劑的耐久性提出更高要求?！爱?dāng)前適合氫儲(chǔ)能發(fā)電的產(chǎn)品整體還是偏少，并且技術(shù)成熟度有待驗(yàn)證。”業(yè)內(nèi)人士透露。
另外，不同的氫儲(chǔ)能場景需求也不同，對燃料電池系統(tǒng)控制策略的要求也自然不同。比如風(fēng)光氫儲(chǔ)能項(xiàng)目注重調(diào)整儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，而化工副產(chǎn)氫儲(chǔ)能則注重利用廢氫發(fā)電，以達(dá)到節(jié)能減排、降低用電成本而獲得收益的目的。項(xiàng)目的地理位置、管路設(shè)計(jì)、氫源是綠氫還是灰氫等諸多因素都可能會(huì)影響電站的設(shè)計(jì)，以及與燃料電池控制策略的耦合。
★ 氫儲(chǔ)能變革，正在發(fā)生
相較其他儲(chǔ)能方式，氫儲(chǔ)能憑借在新能源消納、規(guī)模儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性、儲(chǔ)運(yùn)方式靈活性、地理限制與生態(tài)保護(hù)等多方面的優(yōu)勢，已經(jīng)引起政策端的重視。
國家層面，今年1月，國家發(fā)改委、能源局正式印發(fā)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，提出到2025年，包括氫儲(chǔ)能在內(nèi)的新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件；到2030年，新型儲(chǔ)能全面市場化發(fā)展。
地方層面，浙江省積極探索氫電耦合的落地實(shí)踐。2021年6月，浙江省發(fā)布的《浙江省循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》以及杭州市發(fā)布的《杭州市能源發(fā)展（可再生能源）“十四五”規(guī)劃（征求意見稿）》都提到“探索建設(shè)氫儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能項(xiàng)目”。
目前，在寧波、杭州、麗水、臺(tái)州等地開展氫電耦合基于工業(yè)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)基地、農(nóng)村、海島等多場景示范與應(yīng)用。這些氫能示范工程覆蓋了氫電耦合主要應(yīng)用場景，展現(xiàn)了在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建與雙碳目標(biāo)下電能與氫能的協(xié)同方式。
項(xiàng)目層面，全國范圍內(nèi)落地的氫儲(chǔ)能項(xiàng)目也顯著增多。資料顯示，自2021年以來，我國已有22項(xiàng)氫儲(chǔ)能相關(guān)項(xiàng)目在建或者已經(jīng)建成。下圖是國內(nèi)部分氫儲(chǔ)能示范項(xiàng)目信息：
GGII調(diào)研統(tǒng)計(jì)，2021年國內(nèi)氫儲(chǔ)能裝機(jī)量約為1.5MW，氫儲(chǔ)能滲透率不足0.1%。結(jié)合這一上揚(yáng)勢頭，預(yù)測2022年國內(nèi)氫儲(chǔ)能裝機(jī)量有望達(dá)到68MW，到2025年新增裝機(jī)量有望達(dá)到1518MW，未來幾年氫儲(chǔ)能市場都將呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。
資料來源：高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII），2022年6月
整體來看，氫儲(chǔ)能市場正在快速增長，燃料電池企業(yè)向氫儲(chǔ)能發(fā)電市場擴(kuò)張，大有可為。
