《中国氢能产业展望》白皮书发布：氢在储能领域极具应用前景 | 最前线

文 | 雪小顽

编辑 | 苏建勋

氢能的应用场景一直是行业热议的话题。除了常见的交通、工业领域，储能也为氢能应用打开了更多的想象空间。

8月31日，波士顿咨询联合中国科学院院士、国际氢能与燃料电池协会理事长欧阳明高院士团队，发布了最新的氢能产业研究成果报告——《中国氢能产业展望》白皮书，从产业和技术两个角度切入，聚焦氢能的应用场景和关键技术，并对氢能产业发展进行了展望。

氢能产业的发展，离不开终端应用场景对氢的规模化消纳，从而有效拉动氢产业链的发展。白皮书指出，具备上述价值的应用场景主要是氢交通、氢储能和氢工业。其中，储能被认为是氢极具前景的应用领域。

2022年3月，国家发改委、国家能源局发布《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，首次系统性提出了氢能在交通领域以外的多个规模化应用场景的发展规划，包括储能、发电与工业。

清洁能源转型和构建新型电力系统，为氢储能发展提供了有利条件。随着能源转型不断推进，风光等可再生能源装机量快速增长。但可再生能源具有天然的间歇性和波动性，加剧了发电侧与负荷侧之间的供需不匹配，从而造成大量弃电。白皮书显示，在中国的北部和西部部分地区，风能和太阳能年度弃电率高达30%——可再生能源消纳成为一道必答题。

氢能是一个被看好的解决方案。以氢能为核心的化学储能系统，涵盖了氢气制备、储运以及以氢为燃料的发电。氢储能应用的核心是氢与其他能量形式（尤其是电）之间的转换。在氢与电的转换过程中，可再生能源发电后，电力被用在电解水制氢场景，制备出来的氢气被储存下来，用于燃气轮机或燃料电池发电等能源化场景。

也就是说，通过电氢之间的转化，波动性的绿电可以大规模转化为氢能，进行长周期的储存、运输和能源化使用。

在构建新型电力系统方面，氢储能在发电侧、电网侧和用电侧的部署，可以优化提升电网系统的容量和灵活性。在发电侧，氢储能通过“电-氢-电”的转换过程，可以促进可再生能源的消纳，平抑波动，在电网侧可以辅助调峰，在用电侧可以灵活参与需求响应，或者作为备用电源和离网电源使用。

“在可再生电力为主导的电网系统中，氢能是最理想的长期储能方式，也是灵活发电的清洁能源。”波士顿咨询董事总经理、全球合伙人王海旭介绍，氢能的能源化应用场景正在迅速发展。目前，在燃气轮机的掺氢和纯氢发电、锅炉的掺氢掺氨发电、燃料电池热电联供等领域，已有丰富的商业实践。

值得一提的是，被储存下来的氢气除了用于发电，还可以应用到化工、交通等不同领域，在再利用方面具有较大的灵活性和想象空间。

与其他储能路径相比，氢储能在时长、系统容量等方面具有比较优势。白皮书指出，氢储能系统作为一种化学储能形式，可以以月度或季度的长周期储存能量。另外，氢储能受地理因素限制较小（相比于抽水储能），还可通过增加氢气储罐尺寸来提高储能能力。

海德氢能CEO姚昌晟介绍，从全球范围来看，中东、澳大利亚、欧洲等国家和地区，都在进行氢储能的商业化实践。他们利用自身的可再生能源优势制备氢气，再将氢能作为一种能源载体进行出口贸易，或是满足自身的用能需求。

事实上，氢储能在国内尚处于早期发展阶段，还面临着诸多挑战。清华大学氢能与燃料电池学科责任教授杨福源告诉36碳，当下氢储能“电-氢-电”的转化效率大约是30%，即3度电换1度电，氢电转换效率较低。这也是业界正在加速攻关的课题。未来的转换效率目标是50%，即2度电换1度电。总体来说，氢储能在技术和商业化层面均需要进一步突破。