發布時間:2019-03-06 18:15:29編輯:來源:本站
氫能是氫的化學能,屬于二次能源,其清潔、高效且儲量豐富,氫儲能可看作是一種化學儲能的延伸,其基本原理就是將水電解得到氫氣和氧氣。目前,氫儲能已被多個國家和地區列為了國家能源體系的重要組成部分,氫儲能技術如果細分的話,可以分為以下兩種:
1.電轉電技術(Power-to-power,PtP):指將電能轉化成其他形式的能量儲存起來,需要時再重新轉化成電能的過程。
2.電轉氣技術(Power-to-gas,PtG):指將電能轉化成燃氣的過程。一般轉化成氫氣,并注入天然氣管道中,或通過甲烷化轉化成甲烷。
那么,上述兩種技術區別在哪?
上面提到的兩種技術的共同點在于,均包含電解,儲存,轉化三個環節。兩種技術都是以電解水反應為基礎,將電能轉化成氫能并進行儲存。其區別在于氫氣的利用設備和途徑:
在電轉電技術中,氫能通過燃料電池等設備轉換成電能。
對于PtP技術來說,氫能系統在跨季節儲能上有很好的應用前景,也是唯一能在價格上接近普通燃氣輪機機組的選擇。而且,利用燃料電池技術,能夠很好得實現行業耦合,將交通行業、工業和建筑行業的供能整合在一起,實現未來能源系統的一體化和靈活化。
在電轉氣技術中,可以將電解得到的氫氣混入天然氣管道中,產生富氫天然氣,或讓氫氣與二氧化碳反應,生成的甲烷可以用于發電或其他各種用途。
PtG系統的優點在于,使用燃氣輪機將富氫天然氣重新轉化為電力的系統,能夠很好的利用現有的基礎設施。同時,將氫氣混入天然氣管網中意味著燃氣輪機可以按照以往的方式正常運行,從而避免了更換設備的投資。
然而氫儲能技術的成本目前依然居高不下,主要原因有兩個:
第一,是電解裝置的價格較為昂貴。因此,只有在利用率較高的情況下,才能較為經濟的運行。而新能源發電設備的年運行時長相較于傳統能源較短,如果僅僅依賴于新能源產生的過剩的電力,很難降低發電成本。
第二,不論哪種技術都包含多個能量轉化過程,而每一步轉化都會帶來損失。這使得兩種技術的總效率都不高。因此,氫儲能技術的發展關鍵在于降低成本和提高效率。解決氫能在綜合能源應用的問題,僅僅專注于解決技術問題是不夠的。還應該開發更新、更多的應用方法,使得新的商業模式成為可能。
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