快消息！電池和氫能兩者互補，共同構成主流儲能方式

來源：嘿嘿能源heypower 時間：2023-05-12 11:54:22

一、廣義儲能改善用電負荷季節性，終端運用方式多樣化。

(資料圖片僅供參考)

?廣義儲能：利用電力系統中的富余電能，將其轉化為其他能源或產品，在利用環節不轉換回電能而直接利用所存儲能量形式的儲能方式，用于進行大規模存儲、轉移并直接利用。廣義儲能僅完成電能-其他形式能量的能量轉換過程，終端負荷需求為多重能量形式，實現了跨能源品種的季節性儲能與優化利用，主要包括電化學儲能、熱儲能和氫儲能三類。

?狹義儲能：完成了電能-其他形式能量-電能的能量轉變，具有與電力系統強耦合的特點，即最終途徑為上網，在 2 次能量轉化過程增加了儲能的能量損耗，包括電轉氣、抽水蓄能與壓縮空氣儲能等。

氫儲能屬于廣義儲能，即利用電力系統如光伏和風電中的富余電能，通過電解水制氫設備將其轉化為氫，并在終端應用環節直接使用氫氣而非必須轉換回電能上網的儲能方式，間接改善了用電負荷的季節性特征，實現能量季節性轉移（3-9 月氫氣凈儲存，10-2 月氫氣凈消耗)，同時也實現單位電力碳排放強度的下降（由 950g/kWh 降低為 569g/kWh）。

二、氫能適用于大規模和長周期的儲能，具備無自衰減、擴容成本低等特性。

氫儲能主要指將太陽能、風能等間歇性可再生能源余電或無法并網的棄電，通過電解水制氫的方式儲存，可就地消納、時經燃料電池進行發電或管道、長管車運輸等方式供應于下游應用終端。相較于抽水儲能、壓縮空氣儲能、蓄電池儲能（鋰電）具有無自衰減、擴容成本低、能量密度大、能源發電轉移便捷等優點，憑借其無自衰減的特性，尤其適用于跨周和季度的儲能。基于擴容成本低的特點，即僅需增加氫瓶即可擴充儲能容量，適用于大規模的儲能，在短周期內儲能效率較低。

三、儲能技術呈現多樣化，其中電池和氫能兩者互補，共同構成主流儲能方式。

?鋰電儲能：鋰電儲能適用于日度調峰以及調頻，因為效率更高且動態響應更快。相反氫儲能不適用于調頻場景，因為調頻場景需要的響應速度更快，并且所需儲能容量小無法體現大規模氫儲能的成本優勢。然而針對大規模、長周期的儲能場景，氫儲能的優勢更明顯，因為氫儲能無自衰減，且針對大規模儲能氫儲能只需增加儲氫設備，邊際成本低。

?液流電池：將正負極電解液分開后各自循環的一種高性能蓄電池。電池容量取決于儲存罐的大小，容量可達 MW 級。液流電池有多個體系，如鐵鉻體系，鋅溴體系、多硫化鈉溴體系以及全釩體系，其中全釩液流電池應用最廣。目前全釩液流電池技術成熟，但離子交換膜和電解液材料成本較高。

?鈉離子電池：鈉離子電池具有與鋰離子電池相似的工作原理和儲能機理。鈉離子電池雖然原材料成本低，但功率密度低，相較鋰電池更適合儲能場景而不是動力電池，當前產業鏈需進一步發展。大規模氫儲能成本優勢明顯，1MWh 儲能下初始建設的度電成本只需 1300 元。

?測算邏輯：蓄電池儲能綜合了充電、儲電、放電三個功能于一體，然而對于氫儲能系統來說則分別需要電解槽、儲氫罐、燃料電池來實現以上三個功能。我們以1MWh 的儲能需求為測算基準，考慮氫儲能系統綜合效率 36%，一天工作 10 小時，將 0.28MW 的堿性電解槽、8 個 20MPa 的儲氫瓶以及 0.17MW 的燃料電池系統看成一個日均存儲電能 1MWh 的整體，最終測算氫儲能系統初始投資的度電成本為1300 元，低于磷酸鐵鋰電池和液流電池。

四、氫能長時儲能邊際成本低，無自衰減更適配長周期。

從各類型儲能技術看，蓄電池類的磷酸鐵鋰電池、鈉離子電池和液流電池，邊際擴容成本較高，需要配套擴充相應的鋰電池、鈉電池和釩電解液，并從資源礦中提取，價格還將隨上游原材料供需波動。對比氫儲能的擴容，僅需同比例增加儲氫罐的數量，規模效應下，儲氫罐成本下降，邊際擴容簡易且可移動場景儲存，如鹽穴儲氫等，不占用發電設備所在地面積。此外，氫氣作為儲能在氫罐內月度損耗不到萬分之一，而電池類儲能電池擁有個位數自衰減率，相對氫損耗較高，例如鋰離子電池自放電率每月為 2%-5%。

?測算邏輯：后續擴容對于蓄電池類的磷酸鐵鋰電池、鈉離子電池和液流電池，需要配套擴充相應的鋰電池、鈉電池和釩電解液，以擴建成本占總投資成本的 50%測算度電擴容成本，氫儲能由于擴容僅需擴充氫罐，因此度電擴容成本測算以對應擴充的氫罐價值測算。最終測算度電儲能邊際成本氫最低，約為 120 元/kwh，和蓄電池類度電擴容對比最低，且隨著儲能容量的增大，價差將逐步拉大，100度電的儲能擴容需求時，最大成本差可達 11 萬。

發布人：文濤

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關鍵詞:【儲能】【氫儲能】

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