|
近年來，隨著氫能在交通、儲能、工業等領域的應用規模不斷擴大，我國加氫站建設數量的全球領先地位也引起了人們對氫能安全的關注。業內普遍認為，安全是氫能產業化發展的基礎和內在要求，隨著氫能應用場景不斷增加，如何防范新的安全風險直接關系到整個產業的發展。為此，我們需要推動氫能產業關鍵技術和安全技術的協同發展，提升氫安全技術手段，實現氫安全級別的升級，以確保氫能產業的安全和可持續發展。 儲能技術是我國追求“能源自給自足”和實現“雙碳”目標的重要手段之一。目前，儲能站所應用的主流技術是鋰電池儲能技術。自1970年商用鋰電池誕生以來，無數從業者為了提高鋰電池的轉化效率而努力。如今，鋰電池的充電效率已經達到90%以上，放電效率則是80%左右，這使得鋰電池在儲能站中具有穩定的性能表現。然而，隨著模塊化電池制造業的日益成熟，鋰電池儲能站的利潤空間逐漸縮小。在競爭日益激烈的儲能市場中，尋找新的儲能技術成為企業謀求利潤的突破口。氫能儲能技術成為了備受關注的儲能“新秀”。 盡管氫能儲能技術具有悠久的研發歷史，但長期以來，由于技術水平和成本等因素的限制，它并未得到廣泛應用。然而，隨著可再生能源的快速發展，氫能儲能技術重新成為能源領域的熱點。2022年3月，中國國家發改委和國家能源局發布了《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》，首次系統性提出了氫能在交通領域以外的多個規模化應用場景的發展規劃，包括儲能、發電與工業。 氫能儲能的原理是利用電解水制氫技術將水分解成氫氣和氧氣，然后將氫氣儲存在高壓氣瓶或其他儲存設備中。當需要電力時，儲存的氫氣可以通過燃料電池等設備轉化為電力。這種技術的優點在于其高效、安全、環保等特性，并且可以有效地解決可再生能源發電的間斷性問題，提高電力系統的穩定性和可靠性。 盡管氫能儲能技術還需要進一步的研究和發展，但它已經展現出了巨大的潛力和廣闊的應用前景。隨著技術的進步和成本的降低，氫能儲能技術有望在未來成為一種重要的能源儲存和利用方式，為推動能源轉型和實現可持續發展提供強有力的支持。 當前，氫能的能量轉化率大約在60%~70%，與鋰電池的能量轉化率相比稍顯不足。預計到2050年，氫能源將滿足全球最終能源需求的7%。以氫能為核心的化學儲能系統，涉及氫氣的制備、儲存和運輸，以及以氫為燃料的發電。其中，氫儲能應用的核心在于氫與其他能量形式（尤其是電）之間的轉換。在氫與電的轉換過程中，可再生能源發電后，電力被用于電解水制氫，制備出的氫氣被儲存下來，隨后用于燃氣輪機或燃料電池發電等能源化場景。 換言之，通過電氫之間的轉化，波動性的綠電可以大規模轉化為氫能，進行長周期的儲存、運輸和能源化使用。在構建新型電力系統方面，氫儲能在發電側、電網側和用電側的部署，可以優化提升電網系統的容量和靈活性。在發電側，氫儲能通過“電-氫-電”的轉換過程，可以促進可再生能源的消納，平抑波動；在電網側可以輔助調峰；在用電側可以靈活參與需求響應，或者作為備用電源和離網電源使用。 波士頓咨詢董事總經理、全球合伙人王海旭指出：“在以可再生電力為主導的電網系統中，氫能是最理想的長期儲能方式，也是靈活發電的清潔能源。氫能的能源化應用場景正在迅速發展。”目前，燃氣輪機的摻氫和純氫發電、鍋爐的摻氫摻氨發電、燃料電池熱電聯供等領域已有豐富的商業實踐。 盡管氫氣儲能技術具有廣泛的應用前景，但我們也必須正視其存在的安全風險。由于氫氣的高能性和易燃性，以及在儲存和運輸過程中可能出現的泄漏問題，氫氣泄漏可能導致能源浪費，并存在引發火災和嚴重爆炸事故的隱患。因此，目前氫氣主要在大型應用場景中使用，并且需要使用專業性的設備以確保安全。 盡管如此，近年來氫燃料電池汽車的發展為氫氣儲能技術提供了新的應用領域。氫燃料電池汽車利用氫氣作為燃料，可以實現零排放的驅動方式，對于減少交通尾氣排放、改善空氣質量具有重要意義。此外，在工業生產過程中使用氫能源替代傳統的高碳能源也有利于降低工業生產的碳排放。 總體而言，盡管氫氣儲能技術存在一定的安全風險，但其在能源領域的應用前景仍然廣闊。通過加強安全管理、提高設備專業性等措施，可以降低安全風險并進一步推動氫氣儲能技術的發展。對于氫氣儲能安全中氫氣泄漏檢測，工采網推薦半導體氫氣傳感器TGS2616-C00：TGS2616-C00是日本FIGARO研發的半導體原理傳感器，響應快速、功耗低、體積小，TGS2616-C00 內含全新開發的敏感素子，受酒精等干擾氣體的影響極小，而對氫氣具有較高的選擇性。非常適合用于檢測氫氣濃度變化。可以檢測10-3000ppm范圍的氫氣濃度。 |
