中國儲能網(wǎng)訊：11月9日，全球電池龍頭寧德時代的首席科學家吳凱在2023世界儲能大會上，直面國內(nèi)儲能行業(yè)的一系列痛點，直言儲能是用來用的，不是用來撐門面、做擺設、換路條的。
這一幕城頭大佬怒批行業(yè)內(nèi)幕的戲份，也把長期以來配儲過程中應付政策的遮羞布揭開了。
鋰電作為新型儲能方式最為出圈的存在，這些年可謂是風頭無兩，但儲能生態(tài)過熱也是真相。
與此同時，此前麻省理工學院的一項研究表明，基于目前電網(wǎng)電價較低的情況，短期內(nèi)氫能的終端直接應用相比其在發(fā)電側(cè)的應用更具經(jīng)濟性優(yōu)勢。
氫儲能，要迎來機遇了嗎？
鋰電儲能短板
“雙碳”加持下，新能源產(chǎn)業(yè)越發(fā)迎來發(fā)展的黃金時期，在光伏爆發(fā)、鋰電翻涌之時，作為新能源產(chǎn)業(yè)以及新型電力系統(tǒng)改革中當之無愧的“黃金賽道”，儲能產(chǎn)業(yè)也迎來產(chǎn)業(yè)的大爆發(fā)。
根據(jù)國家能源局今年上半年的數(shù)據(jù)顯示，我國今年前六個月新增的新型儲能裝機量，等于過去10年裝機的總和。
但在產(chǎn)業(yè)遍地開花的同時，問題也隨之而來，儲能系統(tǒng)利用率低、投資方收益低、強配儲能帶來的一系列副作用以及投資過熱導致的低質(zhì)建設投資等，一把邪火悄然燃起。
目前，全國已有近30個省份出臺了“十四五”新型儲能規(guī)劃或新能源配置儲能文件，大力發(fā)展“新能源+儲能”。
但解決棄風棄光的好意，久而久之卻演變成了如今的“強制配儲”。
配建儲能的巨大經(jīng)濟成本使得不少企業(yè)選擇了“陽奉陰違”，反噬之下，新能源利用率反而降低。
在傳統(tǒng)儲能還在受成本挾制之時，作為新型儲能方式的氫儲能卻在暗中發(fā)育。
鋰氫互補
在儲能現(xiàn)有的五條賽道：機械儲能、電化學儲能、電磁儲能、熱儲能和化學儲能中，氫儲能是一種新型儲能，在能量維度、時間維度和空間維度上具有突出優(yōu)勢，可在新型電力系統(tǒng)建設中發(fā)揮重要作用。
化學儲能是指利用氫等化學物作為能量的載體。儲能即儲存能量，根據(jù)能量形式的不同，儲能又可以分為電儲能、熱儲能和氫儲能三類。
機械儲能、電化學儲能和電磁儲能屬于電儲能，目的是儲電，適用于充放電短周期內(nèi)的就地使用。
相較于單純的“充電寶”，氫儲能既可以儲電，又可以儲氫及其衍生物。
基于“電?氫?電”（Power-to-Power，P2P）轉(zhuǎn)換過程的氫儲能，主要包含電解槽、儲氫罐和燃料電池等裝置。
其中最大的成本構(gòu)成是固定式燃料電池系統(tǒng)，占總投資的近七成。近年來，國內(nèi)的燃料電池系統(tǒng)廠商仍然在進行持續(xù)的技術創(chuàng)新。
相較于其他儲能方式，氫儲能受地理因素限制較小，具有無自衰減、擴容成本低、能量密度大、能源發(fā)電轉(zhuǎn)移便捷等優(yōu)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，可通過增加氫氣儲罐尺寸，以較低的邊際成本，獨立于發(fā)電和制氫的規(guī)模而擴大其儲能能力，其儲能規(guī)模和周期遠超其他儲能方式。
尤其是在應對極端突發(fā)事件時，性能也更加穩(wěn)定。
而在長時儲能方面，氫儲能添補了其不足。
在國內(nèi)，一般將連續(xù)運行（放電）時間為不低于4小時的儲能系統(tǒng)稱為長時儲能。
短時間儲能側(cè)重保證電力系統(tǒng)在瞬時干擾下保持平衡等電網(wǎng)安全問題，而長時儲能一般側(cè)重實現(xiàn)峰谷供需平衡的問題。
但在當下，我國儲能市場以儲能時長在2-4小時之間的短時儲能系統(tǒng)為主，但這并不能滿足電力系統(tǒng)跨天、跨月、乃至跨季、跨年的儲能需要。
而在新能源消納方面，氫儲能在放電時間（小時至季度）和容量規(guī)模（百吉瓦級別）上的優(yōu)勢比其他儲能明顯，相比抽水蓄能和壓縮空氣儲能，不受地理位置因素的限制，而且能夠增強電力系統(tǒng)的韌性。
氫能既可以與電網(wǎng)融合協(xié)同，在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮儲能的柔性支撐作用，也可以在電網(wǎng)之外，單獨組成氫能輸運供應網(wǎng)絡，自成體系，獨立運營，應用于工業(yè)、交通、建筑、電力等領域。
氫儲未來
雖然強制配儲為人所詬病，但儲能與可再生能源的建設的搭檔組合也是必然的，尤其是伴隨著新型電力系統(tǒng)的建設，配儲是必然的趨勢。
近年來，氫儲能作為新型儲能形式，伴隨著新型電力市場的建設走進大眾視野中來。
電力儲能形式有抽水蓄能、熔融鹽儲熱、新型儲能，其中新型儲能便包括氫儲能、鈉離子電池、鉛酸電池等。
10月25日，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布了《關于加強新形勢下電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作的指導意見》，氫儲能被明確作為新型儲能重要內(nèi)容，參與電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作。
文件指出，在源網(wǎng)荷儲一體化已經(jīng)成為新型電力系統(tǒng)一大特色之時，氫儲能已經(jīng)成為支撐電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個支點。
氫儲能系統(tǒng)的三個主要部分——制氫、儲氫、氫發(fā)電，三個子系統(tǒng)基于電能鏈和氫產(chǎn)業(yè)鏈兩條路徑實現(xiàn)能量流轉(zhuǎn)，提升電網(wǎng)電能質(zhì)量與氫氣的附加價值。
截止到目前，我國風電裝機3.65億KW、太陽能裝機超過4億KW，發(fā)電量占全社會用電量的13.4%，未來裝機占比會進一步提高。
當氫儲能與光照、風力等豐富的自然資源結(jié)合，綠氫的生產(chǎn)成本便會大幅下降，甚至更優(yōu)。
吳凱曾（交代身份）表示：“儲能作為基礎設施，最大的一個特點就是要用10年、20年以上，要在多種復雜環(huán)境和應用條件下，能夠安全穩(wěn)定高質(zhì)量地運行?！?
雖然起步晚，但從長達30年的生命周期之中，氫儲能的優(yōu)勢非常明顯。
我國計劃在未來的三年里將會陸續(xù)落地總規(guī)模超過200MW的氫儲能項目，包括六安兆瓦級氫能綜合利用站。
該站使用了質(zhì)子交換膜電解制氫、儲氫和氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。該項目制氫能力為220立方米/小時，配備了一個200千克的儲氫容器(20MPa)和六套200千瓦的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
但受到技術、政策等方面的制約，氫能在新型電力系統(tǒng)中的應用并不是一帆風順的。
首先是氫儲能系統(tǒng)效率低，“硬傷”限制了氫儲的發(fā)展之路。
目前，抽水蓄能、飛輪儲能、鋰電池、鈉硫電池以及各種電磁儲能的能量轉(zhuǎn)化效率均在70%以上。
而國內(nèi)“電 ? 氫”轉(zhuǎn)化過程的堿性電解水、PEM電解水和固體氧化物(SO)電解水制氫效率分別為63%~70%、56%~60%和74%~81%。在“氫 ? 電”轉(zhuǎn)化過程的燃料電池發(fā)電效率為50%~60%，其中有大部分能量轉(zhuǎn)化為熱能。
而狹義氫儲能的“電 ? 氫 ? 電”過程存在兩次能量轉(zhuǎn)換，整體效率僅有40%左右，與其他儲能的效率差距明顯。
技術滯緩也決定了成本的提高。
現(xiàn)階段，國內(nèi)的技術成熟度、示范規(guī)模、使用壽命和經(jīng)濟性都還在起步當中，關鍵核心材料也主要依賴進口，氫儲能系統(tǒng)成本約為13000元/kW，遠高于其他儲能方式。
政策標準的缺失，不確定的保障。
目前，針對電氫耦合的頂層規(guī)劃和激勵機制尚不完善，面向氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的標準也不甚清晰，整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展尚在迷霧之中。
但任何行業(yè)初期都面臨著發(fā)展的迷茫遲滯階段，近期關于氫能產(chǎn)業(yè)的政策頻出，地方關于氫能的長期發(fā)展規(guī)劃也不斷發(fā)布，氫能市場打開在即。
未來，隨著可再生能源比例提升，氫儲能預計將在發(fā)電側(cè)可再生能源的大規(guī)模、長周期儲能中發(fā)揮愈發(fā)關鍵的作用，尤其是在中國西北等風光資源豐富的地區(qū)。
而氫儲能與電化學儲能互補，也未嘗不是一條更適合于更長時間跨度、更長空間跨度的技術路徑。
