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氢能被称为终极清洁能源。具有高效无污染、储量丰富、储运灵活等优点。

 

这种新型固体储氢将颠覆储能行业

随着固态储氢等技术的深入探索，氢能将在多个领域得到更广泛的应用，实现从1到N的转变。

本文介绍了储氢的优点、固态储氢与其他储能解决方案的类别和区别。

 

固态储氢技术的新进展

近日，中国重点研发计划中的固态储氢发展项目在广州、昆明率先实现并网发电。这是中国首次利用光伏发电生产固体氢能并成功应用于电力系统。它是推动可再生能源大规模制氢和加快建设新型电力系统的里程碑

该能源站通过氢能生产、储存、发电、加氢一体化，实现电氢灵活转换。这将很好地解决可再生能源发电的随机性和季节性波动性强的问题。在中国广东的示范项目中，基于固态储氢，氢能已经向外界展示了其在储能方面的应用。

 

 

氢储能的优势

储氢时间长、容量大、跨区域的优势。

第一，在可再生能源消费方面。氢储能在放电时间（小时到四分之一）和容量规模（千兆瓦级别）方面比其他储能具有明显优势。氢能存储基本没有刚性存储容量限制，可以根据需要满足数天、数月甚至更长时间的储能需求，从而平滑可再生能源的季节性波动。氢储能的优势

其次，氢能在太空中的转移也更加灵活。氢气的运输不受输配网络的限制，能源可以跨区域、远距离、无方向地转移。可采用长管拖车、管道输氢、天然气加氢、液氨等储运方式，更加灵活。同样，氢能的应用范围也更广。它可以根据不同领域的需要转换为电能、热能、化学能等。

最后，关于地理限制和生态保护。与抽水蓄能、压缩空气等大规模储能技术相比，储氢不需要特定的地理条件，也不会破坏生态环境。

 

储氢运输方式和类别

在氢储能产业链中，储氢环节先连接氢气生产，再连接氢气应用，是不可或缺的一部分。常见的储氢技术通常分为三种方法：气体储存和运输、液体储存和运输以及固态储存和运输。

气体的储存和运输成本相对较低，氢气的充放电速度相对较快。它是目前最成熟和应用最广泛的。但储氢密度和运输半径相对有限，适合短途运输。相比之下，中长距离大规模运输主要考虑管道和液氢运输。液体储运的储氢密度较高，但设备投资和能耗成本较高。储氢运输方式和类别

固态储氢技术具有储存时间长、安全性高、放氢方便等优点。然而，也存在诸如室温下储氢能力低、吸附材料的制备昂贵以及商业化程度低的问题。根据固态材料储氢机理的不同，储氢材料主要可分为两类：物理吸附储氢材料和金属氢化物基储氢合金。其中，金属氢化物储氢是目前最有前途、发展最快的固态储氢方法。

 

固态储氢与电化学储能

 

储能系统效率

现阶段，锂电池等各种电化学储能的能量转换效率均在70%以上。但氢储能需要完成“电-氢-电”的两次能量转换，整体效率不到40%，与其他储能效率有显著差异。

费用

假设一个电-氢生产发电场景，计算结果表明，以单位千克氢发电和售电价格计算，售电收入最多只能勉强等于氢生产成本，因此整个链条将不可避免地亏损。

目前电化学储能的成本约为2000元/kW，而氢储能系统的成本约1.3万元/kW左右，远高于其他储能方式。固态储氢VS电化学储能

相辅相成

与以锂电池为代表的电化学储能相比，氢储能在能量密度和储能持续时间方面具有更大的优势。然而，它在能量转换效率和响应速度方面相对较差。电化学储能主要用于日内和高频波动，而氢储能则主要用于季节性或区域间的能量转移。

氢储能和电化学储能不是非此即彼的竞争关系，而是相辅相成，共同支撑未来电力系统的平稳运行。

 

 

固态储氢技术的发展与探索

在世界各地，经济发达的国家和地区都在积极推动固态储氢技术的研发。美国、日本和韩国等国一直处于这项技术的前沿，欧洲国家也在积极开发这项技术。与世界相比，我国固态储氢技术研究起步较晚，但近年来随着不断创新和加大投入，取得了实质性进展。

随着中国氢能产业的发展，各种技术瓶颈相继被打破，固态储氢技术得以应用在云南电氢智慧能源站的试点项目中，同样体积的3MPa储氢罐只能储存10公斤氢气，而固态储氢技术可以储存200立方米氢气，储氢密度提高了20倍。

在广东示范工程中，使用的核心技术和设备都来自中国。固态储氢装置核心单元体积储氢密度指标达到国内领先水平，固态储氢装置取代了传统加氢站中的氢气压缩机、高压储罐和净化系统，单站可节省200多万元的建设成本。

随着固态储氢等技术的深入探索，在加氢站、燃料电池汽车、电氢智能能源站、热电联产、调峰调频、航空、军工、冶金等领域的应用正在逐步落地。