近日,國家重點研發(fā)計劃中的固態(tài)儲氫開發(fā)項目率先在廣州和昆明實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。這是我國首次利用光伏發(fā)電制成固態(tài)氫能并成功應(yīng)用于電力系統(tǒng),對于推進可再生能源大規(guī)模制氫、加快建成新型電力系統(tǒng)具有里程碑意義。
中國工程院院士王成山:固態(tài)儲氫解決了“綠電”與“綠氫”靈活轉(zhuǎn)換的難題,這一重大變革性技術(shù),未來有望成為支撐電力系統(tǒng)向高級形態(tài)演化的重要驅(qū)動力量。
此前的儲氫方式不是氣態(tài)就是液態(tài),氣態(tài)儲氫存在氣壓高、易燃易爆的風(fēng)險,液態(tài)儲氫要求溫度低于零下250℃,成本極高。
這一由南方電網(wǎng)公司牽頭組織實施的氫能開發(fā)項目,成功解決了在常溫條件下以固態(tài)形式存儲氫氣的技術(shù)“瓶頸”。它的原理,是通過氫氣與新型合金材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而“吸引”氫原子進入金屬空隙中,實現(xiàn)存儲目的。這時,如果將合金的環(huán)境溫度升高,其間的氫氣就會被釋放出來,通過燃料電池轉(zhuǎn)化為電能,就能并入到電網(wǎng)。而通過類似“加氣站”裝置,則可直接為新能源汽車加氫。
“固態(tài)儲氫裝置就像一個大容量充電寶,可以把光伏、風(fēng)電等不穩(wěn)定的可再生能源高密度存儲起來,既解決了風(fēng)光發(fā)電波動性強、利用難的問題,也將改變目前過度依賴煤炭、石油等化石能源制氫的現(xiàn)狀。”南方電網(wǎng)廣東廣州供電局氫能源研究中心負(fù)責(zé)人介紹。
據(jù)中國工程院最新預(yù)測,在碳中和情景下,2060年我國氫氣供應(yīng)量將超過1.3億噸,氫能占終端能源消費比重將達到20%,其中“綠氫”占比將超過80%。
“氫電融合,將為加快‘綠氫’開發(fā)與利用提供有效的實現(xiàn)途徑,助力實現(xiàn)碳達峰碳中和目標(biāo)。”南方電網(wǎng)廣東廣州供電局氫能源研究中心負(fù)責(zé)人說。
南方電網(wǎng)云南電力科學(xué)研究院高級研究員鄭欣:能夠儲存200立方米的氫氣。它的儲氫密度非常高,如果換成普通常用的3個兆帕儲氫罐,體積要增加20倍,這樣儲存的氫氣就要占滿這樣大半個場地的儲罐。
固態(tài)儲氫最大的優(yōu)點就是簡單高效,就好比做一個能量的大蓄水池,可以把光伏、風(fēng)電等不穩(wěn)定的發(fā)電量高密度存儲起來。在廣州,這項技術(shù)還可以升溫釋放高壓氫氣,為新能源汽車加氫。
南方電網(wǎng)廣東廣州供電局氫能源研究中心總經(jīng)理雷金勇:能源站通過氫能的制取、存儲、發(fā)電、加氫一體化,實現(xiàn)“綠電”與“綠氫”之間的靈活轉(zhuǎn)換,很好地解決了新能源發(fā)電的隨機性、季節(jié)性、波動強的難題。
而在云南,固態(tài)儲氫同樣實現(xiàn)了示范應(yīng)用,氫氣釋放出來,通過燃料電池轉(zhuǎn)化為電能并入電網(wǎng),不管是晚上還是陰天,都能實時對新能源最大程度地進行消納和轉(zhuǎn)化。
整個項目存儲的165公斤氫能,在用電高峰時,可持續(xù)穩(wěn)定出力23小時、發(fā)供電2300度,將推動大規(guī)模穩(wěn)定消納清潔能源、加快建成新型電力系統(tǒng)。
中國工程院院士王成山:未來,氫能在終端能源體系中占比將會持續(xù)擴大,“綠氫”的比重也將持續(xù)提升。應(yīng)該說電氫融合是支撐電力系統(tǒng)向高級形態(tài)演化的重大變革性技術(shù)之一。
原標(biāo)題:我國首次實現(xiàn)固態(tài)氫能發(fā)電并網(wǎng),解決了“綠電”與“綠氫”靈活轉(zhuǎn)換的難題!