氢储能作为一种新兴的储能技术，具有非常明显的优势，不仅在能量、时间和空间三个维度上表现出色，而且在构建新型电力系统中发挥着至关重要的作用。这种技术适用于各种应用场景，包括但不限于电网调峰调频、削峰填谷、用户冷热电气联供以及微电网等多元化的能源管理场景。
氢储能的分类主要可以从狭义和广义两个角度进行。严格意义上的氢能存储主要是基于电能转化为氢气的过程，最重要的包含电解槽、储氢罐、燃料电池等装置。在真实的操作中，我们大家可以利用电力需求低谷期间过剩的新能源电力来进行电解水制氢，将生成的氢气储存起来或者供给下游产业使用。而在电力需求高峰期时，可以将之前储存的氢能通过燃料电池转化为电能，并将其并入公共电网以满足高峰时段的电力需求。广义氢能存储更强调将电能单向转化为氢气，以气态、液态或固态形式存储氢，或者转化为甲醇和氨等化学衍生物以实现更安全的存储。此外，根据储氢能力的定义，即可向燃料电池系统输送的氢气的可用量除以整个储存系统的总质量/体积，储氢性能一般来说包括热力学和动力学两个方面。
氢储能行业的发展历史可以追溯到20世纪初，当时德国科学家威廉·奥斯特瓦尔德首次提出了将氢气用作燃料的概念。随后，美国工程师查尔斯·凯特灵发明了燃料电池，为氢能的实际应用奠定了基础。在石油危机爆发的1970年代，全球对可再次生产的能源的需求增加，氢能作为一种清洁、高效的能源再次受到关注。1990年代，日本开始大规模推广氢能应用，特别是在家庭和交通领域。进入21世纪以来，随着全球气候变化问题的日益严重，各国政府和企业纷纷加大对氢能技术的研发和投资力度，推动氢储能行业的发展。目前，氢储能技术已得到了广泛的应用，在能源转型和可持续发展方面发挥着重要作用。
在氢储能行业的上游部分，制氢环节占据了主体地位。其中，电解水制氢是最具发展的潜在能力的绿色氢能生产途径之一。特别是当利用可再次生产的能源进行电解水制氢时，这种方法被认为是当前众多氢气生成技术中碳排放量最低的工艺之一。此外，氢气按生产来源划分，还可大致分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三类，目前，我国氢气主要来自于灰氢，但未来与大规模光伏发电或风力发电配套的电解水制绿氢将成为发展的新趋势。在下游应用层面，氢储能的应用场景广泛，主要分布于交通、工业、发电以及建筑领域。其中，交通领域是氢能应用的重要方向，包括燃料电池汽车、公交车、船舶等；工业领域则包括冶金、化工、玻璃等行业；在发电领域，氢能可以作为清洁能源进行发电；另外，在建筑领域，氢气能够最终靠燃料电池为建筑提供热电联供等服务。
随着能源配储需求的增长，氢储能的应用正在加速推进。风光氢储一体化项目正逐步实现落地，风光配储已成为必不可少的组成部分。为了达成碳中和目标，各地政府已经陆续提出了强制性的配储要求，最高可达30%的比例。假设在风光装机容量达到50亿千瓦、年发电量达到10万亿度的情况下，按照10%-30%的配储比例计算，储能容量将介于1万亿-3万亿度之间。这在某种程度上预示着储能技术一定要具有低成本、规模化、不受地域限制以及长寿命等特性。当前，氢能与传统的电池技术一同被视为储能解决方案，并被纳入了强制性配储需求的比例内。可再次生产的能源装机容量的增加，加上配储需求的推动，将促使上游供给侧放量，逐步推动氢储能的发展。风光氢一体化项目正处于持续规划和实施阶段，预计2023年开工的风光氢储一体化项目的制氢产能将达到28万吨。
根据毕马威中国发布的《一文读懂氢能产业》报告，当前全球氢能产量约为7,000万吨，且主要为化石能源。这显示出我国氢储能市场的潜力巨大，有望在未来几年内实现加快速度进行发展。同时，我国已经在金属储氢材料的生产和销售方面超过了日本，成为全世界最大的金属储氢材料生产国和消费国。这两项成就为我国在新能源开发领域取得了领头羊，并加快了我们向氢能经济时代的迈进。然而，虽然我国在氢气产量方面位居世界前列，但在加氢站数量方面还有待提升。截至2020年，全球加氢站数量前三的国家分别是日本（142座）、德国（100座）以及中国（69座）。我国虽然在加氢站数量上排名第三，但与日本的差距依然较大。
中国正在积极发展氢能产业，并已在全球氢能产量中占有主体地位。据中国煤炭工业协会的多个方面数据显示，2020年我国氢气产量超过2500万吨，同比增长13.6%。截至2021年，我国制氢产量已达到约3300万吨的规模，与上一年相比增长了32%，这使我国成为目前全球最大的制氢国家。另外，中国的金属储氢材料生产量和销售量已经超越了日本，确立了其在全球最大的储氢材料生产和消费国的地位。
氢储能行业正在得到国家层面的强力支持和积极推动。2023年7月，我国有关部门联合印发了《氢能产业标准体系建设指南（2023版）》，这是首个国家层面针对氢能全产业链的标准体系建设指南，旨在系统构建氢能制储输用全产业链标准体系，以期带动氢能产业的健康发展。同时，为支撑构建新型电力系统，加快推进新型储能高质量规模化发展，我国也制定了一系列的政策措施。此外，各省市也在陆续出台氢能产业扶持政策，以逐步推动氢能产业的发展。这些政策的制定和实施，无疑将为我国氢储能行业的发展提供有力的政策保障和良好的市场环境。
氢储能行业目前存在一些核心问题，阻碍了其广泛应用和加快速度进行发展。首先，氢的生产所带来的成本仍然较高，尤其是通过电解水制氢的方式需要消耗大量电能，而当前电力价格相比来说较高。其次，氢的储存和运输也面临着技术挑战，例如现有的高压储氢技术和液态氢储运技术都有各自的局限性，如安全风险、效率低等问题。此外，氢能源基础设施的建设尚未成熟，加氢站的数量远远不足以满足大规模商业化应用的需求。
举例来说，尽管可再次生产的能源（如太阳能和风能）在某些时间段内可以产生过剩电力，但这些电力不能直接用于车辆或其他最终用户，因为电网没办法承受这种波动性的负荷。因此，将这部分过剩电力转化为氢，并将其储存起来以备不时之需，是一种有效的解决方案。然而，由于上述提到的成本和技术难题，氢储能系统的经济性和实用性仍有待提升。总之，氢储能行业的发展面临多方面的挑战，包括高成本、技术限制和基础设施不足等，这样一些问题需要通过技术创新和政策支持来逐步解决。
氢储能行业的发展前途十分广阔，预计在未来几年内将实现明显地增长。随着全球对清洁能源需求的增加以及各国政府为减少碳排放而采取的行动，氢能源作为清洁、可再生和高效的能源载体受到了慢慢的变多的关注。政策支持是推动氢储能行业发展的主要的因素。许多国家已经或正在制定氢能发展战略，并提供对应的资金支持和税收优惠以促进氢产业的发展。这包括建设加氢站、研发高效电解水制氢技术和提高氢燃料电池汽车的市场占有率等措施。
其次，技术创新将逐步降低氢储能的成本并提升其效率。例如，新型电解水制氢技术如质子交换膜电解槽（PEM）和固体氧化物电解槽（SOEC）的发展有望大幅度降低氢的生产所带来的成本。此外，储氢技术和设备的进步也将使氢能在不同应用场景中的应用更方便快捷和经济。再者，氢储能的应用领域也在不断拓展。除了在交通领域的应用，氢能源还能够适用于电力系统的调峰填谷、电网稳定服务、工业热能供应等多个领域。尤其是与风能、太阳能等可再次生产的能源相结合的风光氢储一体化项目，具有巨大的发展的潜在能力。总的来说，尽管氢储能行业还面临着一些挑战，但凭借政策支持、技术创新和应用领域的多元化，未来发展前途非常乐观。返回搜狐，查看更加多
