中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:通過(guò)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(chē)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(guò)程中都是低碳的。盡管氫燃料車(chē)輛出現(xiàn)顯著增長(zhǎng),但電網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用的氫氣儲(chǔ)能應(yīng)用狀況如何?
為什么要為電網(wǎng)儲(chǔ)存氫氣?
在過(guò)去的十年里,電池(尤其是鋰離子電池)作為一種儲(chǔ)能形式發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變。盡管通過(guò)釋放夜間儲(chǔ)存的電能來(lái)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(wèn)題的情況下(例如幾天或幾周沒(méi)有足夠的風(fēng)力),就沒(méi)有碳中性供電的方法來(lái)避免停電。
天然氣、甲烷、氫氣的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于它可以長(zhǎng)時(shí)間大量?jī)?chǔ)存能量。如果其生產(chǎn)中使用的電力來(lái)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(chǔ)和抽水蓄能才具有類(lèi)似的儲(chǔ)能能力和長(zhǎng)期儲(chǔ)能潛力。另一個(gè)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(méi)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(jiǎn)單,天然氣價(jià)格很低,而且電風(fēng)的電力價(jià)格相對(duì)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(chǔ)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(yáng)能和風(fēng)能為主導(dǎo)。”
氫氣儲(chǔ)能的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力是可再生能源發(fā)電量的過(guò)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(guò)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?cè)摷夹g(shù)的經(jīng)濟(jì)可行性。由于擁堵的輸電線(xiàn)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(guó),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(jià)格大部分時(shí)間內(nèi)降至25歐元/兆瓦時(shí)以下。在這個(gè)層面上,選擇產(chǎn)生氫氣來(lái)支付分配成本變得可行。
	
德國(guó)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(yáng)能和風(fēng)能。
雖然氫氣儲(chǔ)能的年限可以很長(zhǎng),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(xiàn)運(yùn)營(yíng),其經(jīng)濟(jì)性才會(huì)有所改善。


 

