未来可期！氢储能正逐步从幕后走向台前

新的《能源法》首次将氢能正式纳入我国能源体系，提出积极有序推进氢能开发利用，促进氢能产业高质量发展。

作为能源行业领域的“先行者”和“战略布局者”，央国企和新能源龙头企业正纷纷逐鹿氢能领域。

“五大六小”为代表的发电领域央企，中石油、中石化等代表的石化领域央企以及中能建、中电建等电力建设央企纷纷瞄准氢能领域发力；同时，阳光电源、隆基绿能、中车株洲所、明阳集团等新能源龙头企业也聚焦氢能业务板块进行布局。

一、燃料电池储能是实现电氢耦合的关键环节

氢能作为绿色高效的二次能源，被视为未来国家能源体系的重要组成部分，也是我国战略性新兴产业和未来产业重点发展的方向。

截至2023年底，全国新能源发电量占总发电量的比例约为15.6%，青海、甘肃、宁夏等西部地区占比超过40%。预计2060年前，新能源发电量占比有望超过50%。

高比例新能源带来一定的消纳难题，同时新能源发电具有波动性、间歇性和随机性，通过水电解制氢—燃料电池储能实现电氢耦合可促进新能源消纳以及对电网的支撑和调节能力。

燃料电池储能是氢能开发利用的重要应用模式，利用新能源富余电力制氢并存储起来，在电网用电高峰时，燃料电池储能将氢气与氧气在电解槽中进行电化学反应并转化产生直流电，直流电经储能变流器变换为交流电接入公共电网，实现“电-氢-电”的转换过程。

燃料电池储能被视为未来新能源高占比电力系统中重要的长时储能，可实现对电力系统日以上的长时支撑，具备长周期、大规模、集中式的特征。

二、政策持续推动燃料电池储能发展

《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》是氢能的发展纲要，文件提出开展燃料电池为主的氢储能在可再生能源消纳、电网调峰等应用场景的示范，探索培育“风光发电+氢储能”一体化应用新模式；推动完善氢能制、储、输、用标准体系。

标准体系的健全是促进氢能产业发展的基础，2023年7月，国家标准委等六部委联合印发《氢能产业标准体系建设指南（2023年版）》，提出到2025年，支撑氢能全链条发展的标准体系基本建立。

2024年1月，国家发改委、国家能源局印发的《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》提出，着力攻克长时储能技术，解决新能源大规模并网带来的日以上时间尺度的系统调节需求，探索推动储电、储热、储冷、储氢等多类型新型储能技术协调发展和优化配置。

三、燃料电池技术发展仍有待突破

根据工作原理的不同，燃料电池储能可以分为质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固态氧化物燃料电池等。

质子交换膜燃料电池直接将氢气与氧气通过化学能转换为电能，副产物仅为水和热量，可实现零碳排，具有工作温度低、启动性能良好、功率密度高等优点，是燃料电池储能最具发展潜力的技术类别。

目前，尽管燃料电池核心设备和环节取得突破，但距离商业化、大规模工程化应用仍存在诸多技术难点，存在诸如转换效率低、高压储氢技术不成熟、关键零部件技术指标不过关、电力波动影响制氢性能等问题，以转换效率为例，水电解制氢/燃料电池储能的“电-氢-电”的电转换效率仅为25%-40%左右，远低于抽水蓄能、锂离子电池储能等充放电效率。

四、项目整体仍处于示范应用阶段

燃料电池储能目前仍存在效率低、造价高等问题，限制了其规模化发展，目前已建成项目仍以小规模示范项目应用为主，以园区、微电网等电氢耦合项目为主，例如，浙江台州大陈岛氢能综合利用示范项目建设100kW燃料电池储能。

2022年7月，国内首座兆瓦级氢储能电站安徽六安分布式氢能综合利用电站投运，项目建设220Nm3/h质子交换膜制氢系统、1MW燃料电池发电系统、热电联供系统、风光可再生能源发电系统等。

今年来，燃料电池储能项目正加快推进，9月份，甘肃格罗夫瓜州风光氢储车一体化项目开工，项目一期建设10MW氢燃料电池系统；12月份，黑龙江大庆市40MW氢燃料电池发电项目开展EPC招标。

整体来说，行业仍处于起步阶段，但相关的支撑政策、标准体系、技术水平、商业模式和工程应用在不断推进，政策和标准体系不断完善，关键技术不断突破，产业链日趋活跃并不断健全，加速推进我国能源清洁低碳转型。

文章来源：中国储能网