首页(天九娱乐)首页当前全球氢气年产能约7000万吨，我国氢气产能约3342万吨；国外市场以天然气制氢为主，占比约为75%；我国以煤制氢为主，占60%以上。电解水制氢主要有碱性电解（AWE）、质子交换膜（PEM）电解、固体氧化物（SOEC）电解这三种技术路线。碱性电解水制氢技术路线成熟，设备造价低，更具经济性。PEM电解水由于具有良好的对可再生能源发电波动的适应性以及更高的能量转化效率，目前已成为主流的电解水技术。根据国际能源署（IEA）数据显示，2015-2019年间，全球新增电解槽装机中，PEM电解槽装机容量占比超过80%。

　　电解水制氢成本一般包括设备成本、能源成本（电力）、原料费用（水）以及其他运营费用。与化石能源制氢和工业副产氢相比，碱性和PEM制氢技术在生产 运行成本与设备投资成本上均较为昂贵。随着未来可再生能源发电平价上网，尤其是对局部区域弃风弃光的充分利用，可再生能源电价有望持续降低。以目前的电解水平，当可再生能源电价降至0.2元/kWh时，电解水制氢成本将接近于化石原来制氢成本。同时，随着制氢项目的规模化发展、关键核心技术的国产化突破、电解槽能耗和投资成本的下降以及碳税等政策的引导下，电解制氢技术在降低成本方面极具发展潜力。

　　在2018年的总发电量中，以风电和光伏为代表的新能源发电量达到了5435 亿kWh，占总发电量的8.3%，其中风力发电量为3660亿kWh，比上年增长20%;光伏发电量为1775亿 kWh，较去年同期增长 50%。从 2018年新能源发电的分布情况可以发现，以风电和光为代表的新能源发电量的占比不大。但增长迅速，并且在未来新能源有广阔的发展空间。

　　据估计，到2030年，我国风电和光伏发电的总装机容量将从2018年的3.6亿千瓦增加到12亿千瓦以上。新能源在电力系统中的重要性正在逐步提升，但从目前的新能源的发电量占比来看，新能源还不足以成为电力系统的主体，在未来新能源产业发展水平有待进一步地加强。然而，风电和光伏在发电过程中具有间歇性的特点，与传统相对稳定可控的发电方式相比，新能源的大规模接入会增加电力供给侧的随机性，从而导致新能源并网难和用户消纳不足的问题。

　　例如，在 2018 年内全国弃风和弃光的发电量分别为277亿kWh和54.9亿 kWh。2021年1-9月，全国光伏发电利用率98.0%，同比下降0.3个百分点，弃光电量约50.2亿kWh；全国风电平均利用率96.9%，同比提升0.3个百分点，弃风电量约147.8亿kWh。

　　氢是一种清洁、能量密度高、便于储存和传输的能源载体。利用风电、光伏发电进行电解水制氢，将电能这种不易存储的能源转换为氢能这种易存储的能源。在此基础上，通过新能源制氢方式得到的氢气可以为氢能产业提供基础原料，也可以作为储能的一种形式。新能源发电与储能装置的组合是电-储供能能源系统的核心，同时也是建立清洁、可靠和经济的能源系统的基础。其中，新能源发电装置是利用当地的资源（如太阳能、风能等资源），并提供光伏发电系统和风力发电系统为当地的电力用户提供清洁和低成本的电力供应。然而，新能源被用于发电供能时往往具有一定程度的波动性和随机性，这种不稳定的性质会对离网型微电网用户用电的可靠性造成严重影响。因此，在考虑新能源的间歇性的基础上，为保障电力用户的用电可靠性，储能系统通常被用于应对电力供应不足以及多余的情况.新能源发电与储能装置的组合能够为电力用户供电的同时减少二氧化碳排放，提高供电可靠性，降低能源生产成本。

　　具体而言，在电-储供能能源系统中，当电力供应大于电力负荷需求时，储能系统起着重要作用，通常使用两种类型的电力存储形式∶ 电池储能和氢储能。储能电池的技术相对成熟，以铅酸电池和磷酸铁锂电池为代表的储能电池通常被用作与新能源发电配合的储能系统。储能电池系统可以储存新电源所产生的盈余电能，并在新能源发电系统无法满足负荷需求时提供相应的电力支持。同时，储能电池系统既可以作为负荷参与到电-储供能能源系统日常电能调度中来平抑系统中的不平衡电量，也可以作为备用电源对系统中所产生的电能缺口提供有力支撑，使得电-储供能能源系统中的能量管理更具灵活性和多样性。然而，使用电池组作为储能系统有一些局限性。例如储能电池的寿命与使用电池的使用频率和充放电深度有关，如果频繁、过度使用储能电池，则会导致储能电池的退化，从而缩短电池的使用寿命。此外，电池在加载过程中会发生能量损失，电池的效率会因老化或恶劣的工作条件而降低。近年来，氢储能作为电-储供能能源系统的一种电存储形式受到了广泛的关注。与储能电池简单的组件结构不同，氢储能系统可以分为电解槽、氢气罐和燃料电池三部分。电-储供能能源系统中多余电力被通过电解槽产生氢气，并储存在氢气罐中，以便在电力短缺条件下通过燃料电池转换成电力补充所缺的负荷。

　　氢能系统分为电解槽、储氢罐和燃料电池三大部分，多余电力首先通过电解槽转换为氢气，从而使得不易储存的电力转换为易储存在储氢罐中的氢气，当系统需要使用电力时再通过燃料电池发电。在此过程中，每一个过程都会有相应的能量损耗。就会导致效率低于磷酸铁锂电池的效率，见论文《能源转型背景下新能源制氢市场推广的关键问题研究》如下：

　　电解槽每产生1千克的氢气必须消纳56.17kWh的电力，将这部分氢气储存在储氢罐中需要消耗 2.9kWh 的电力，燃料电池利用1千克的氢气可以发出15.09Wh 的电力。因此，氢能系统消纳59.07kWh的电力，到需要电力时只能提供 15.09Wh 的电力。而磷酸铁锂电池系统每消纳 59.07 kWh 的电力的同时，在需要电力时可以提供 47.23Wh 的电力。氢能系统整体电效率较低影响了整个电-储供能能源系统的效率，从而导致成本偏高。