氫儲能是新型儲能中的重要組成部分，自氫能源大火以來，氫儲能被屢屢提及，上至國家層面，下到地方政府，均在不遺余力的發(fā)展氫儲能。

氫儲能具有高效、清潔、可持續(xù)的特點，同時作為一種無碳能源存儲技術，是化學儲能的延伸。與其他儲能機制相對，氫儲能能量密度高、運行維護成本低、存儲時間長、無污染、與環(huán)境兼容性好。氫儲能的功率、能量可獨立優(yōu)化，儲電和發(fā)電過程無須分時操作，是一種理想的綠色儲能技術。氫儲能相比鋰電池、鈉電池等化學電池儲能方式具有容量增減適應性強、大容量、儲能成本低等優(yōu)勢，尤其適用于大規(guī)模儲能中。

氫儲能分為廣義和狹義兩種，廣義的氫儲能體系是指把電能、化學能等任意形式的能量轉換成氫氣的化學能，利用富余的、非高峰的或低質量的電力來大規(guī)模制氫，將電能轉化為氫能儲存起來，并廣泛應用于交通、工業(yè)、建筑、發(fā)電等應用場景。廣義的氫儲能強調(diào)“電 ? 氫”單向轉換，以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)等形式存儲氫氣（Power-to-Gas，P2G），或者轉化為甲醇和氨氣等化學衍生物（Power-to-X，P2X）進行更安全地儲存。

狹義的氫儲能體系是“電—氫—電”（Power-to-Power，P2P）的轉換，是指將分布式可再生能源電力或電網(wǎng)中過剩的電力，通過電解水制氫轉換成氫氣的化學能，隨后利用氫氣發(fā)電技術將氫能再次轉換為電力并輸送回電網(wǎng)，或運輸至用戶端進行分布式發(fā)電，通常僅限于發(fā)電領域的應用。狹義的氫儲能主要包含電解槽、儲氫罐和燃料電池等裝置。利用低谷期富余的新能源電能進行電解水制氫，儲存起來或供下游產(chǎn)業(yè)使用；在用電高峰期時，儲存起來的氫能可利用燃料電池進行發(fā)電并入公共電網(wǎng)。

隨著我國可再生能源發(fā)電量逐年增多、裝機容量占比不斷增大，氫儲能系統(tǒng)可參與并網(wǎng)消納，有效減少棄風棄光率，提高可再生能源綜合收益。氫能在儲能時間和空間維度上更為靈活，氫能既可以以固相的形式存儲在儲氫材料中，也可以以液、氣相的形式存儲在高壓罐中，儲存時間可長達數(shù)周，并且能通過不同的儲存形式實現(xiàn)遠距離，跨區(qū)域運輸，充分解決電力消納時間空間錯配問題。

氫儲能技術是極具發(fā)展?jié)摿Φ囊?guī)模化儲能技術，該技術可用于調(diào)峰調(diào)頻、電網(wǎng)削峰填谷、用戶冷熱電氣聯(lián)供、微電網(wǎng)等場景等諸多場景。

提高可再生能源消納、減少棄風棄光。2022年我國風電和光伏利用率分別為96.8%和98.3%，處于較高水平。但是未來隨著風光發(fā)電發(fā)電量增大，消納難度會增大。2022年西藏棄光率達到20%，青海的棄風率和棄光率為7.3%和8.9%。棄風棄光問題源于“三北”地區(qū)的系統(tǒng)調(diào)峰能力、跨省區(qū)外送能力無法支撐本地區(qū)新能源的大規(guī)模開發(fā)。

調(diào)峰、調(diào)頻及輔助服務。具備快速響應及啟停能力的電解制氫系統(tǒng)，在用電高峰時可用于調(diào)峰調(diào)頻輔助服務。大容量燃料電池發(fā)電系統(tǒng)可在電網(wǎng)超負荷運行時用作調(diào)峰機組，以滿足發(fā)電需求。

削峰填谷、需求側響應。電解制氫系統(tǒng)可在用戶側利用谷電制氫實現(xiàn)調(diào)峰，也可通過電力需求側實時管理系統(tǒng)，作為靈活負荷參與需求側響應。制取的氫氣儲存起來，還可用于加氫站加氫服務。

熱電聯(lián)供。利用氫燃料電池為建筑、社區(qū)等供熱，并作為備用電源，與電力、熱力等能源品種實現(xiàn)互聯(lián)互補，提高能源利用效率。

微電網(wǎng)。電解制氫+儲氫+氫燃料電池發(fā)電用于構建微電網(wǎng)系統(tǒng)，分布式可再生能源消納，進行氫、熱、電聯(lián)供，實現(xiàn)偏遠地區(qū)可靠供能。

今年1月份，山東華電濰坊氫儲能示范項目正式招標公示，該項目的系統(tǒng)容量是35兆瓦，計劃建設5套產(chǎn)能為1000Nm3/h的電解水制氫設備，并配備相應的儲氫、充裝、以及氫氣出口設備，確保氫氣的純度達到99.999%。具體設備包括4套充裝柱和2套20兆帕的儲氫瓶組等。

2023年9月25日，源網(wǎng)荷儲集團氫儲能調(diào)峰電站項目在克拉瑪依正式啟動，這是我國首個氫儲能調(diào)峰電站項目。該項目總投資350億元，首期建設 1GW 光伏發(fā)電場，年發(fā)電量約 14 億千瓦時，配套 180 萬千瓦時氫儲能調(diào)峰電站，年制氫量 331,707,458 立方米，通過氫燃料電池發(fā)電，年產(chǎn)穩(wěn)定綠電電量約 899,890,230 千瓦時，實現(xiàn)碳減排約 77 萬噸；項目建成后可提供 200 萬吉焦的零碳熱源服務，實現(xiàn)零碳供暖 200 萬平方米。

2022年7月6日，國內(nèi)首座兆瓦級氫能綜合利用示范站在六安投運，這標志著我國首次實現(xiàn)兆瓦級制氫—儲氫—氫能發(fā)電的全鏈條技術貫通。該示范站額定裝機容量1兆瓦，主要配備兆瓦級質子交換膜制氫系統(tǒng)、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)和熱電聯(lián)供系統(tǒng)、風光可再生能源發(fā)電系統(tǒng)、配電綜合樓等。該示范站建設負責人表示，所制氫能可在燃料電池、電動車、氫能煉鋼、綠氫化工等領域廣泛應用，氫能發(fā)電可用于區(qū)域電網(wǎng)調(diào)峰需求，將夜間“低谷”電力轉化為氫能儲存起來，代替火力在用電高峰時發(fā)出，具有巨大的節(jié)能效益。

我國已出臺關于“氫儲能”相關政策，以支持氫儲能發(fā)展。2021年7月23日，國家發(fā)展改革委、國家能源局正式聯(lián)合發(fā)布《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》，明確提出“探索開展儲氫、儲熱及其他創(chuàng)新儲能技術的研究和示范應用”，氫能被明確納入“新型儲能”，意味著氫儲能正在得到越來越多的關注和認可。同年10月，在國務院印發(fā)的《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》中提出，加強氫能生產(chǎn)、儲存、應用關鍵技術研發(fā)、示范和規(guī)?；瘧谩?/span>

2022年2月，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》中提到，到2025年，新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)?；l(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應用條件。同年3月23日，發(fā)改委發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》明確，發(fā)揮氫能調(diào)節(jié)周期長、儲能容量大的優(yōu)勢，開展氫儲能在可再生能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰等應用場景的示范，探索培育“風光發(fā)電+氫儲能”一體化應用新模式；健全覆蓋氫儲能的儲能價格機制，探索氫儲能直接參與電力市場交易。

中國科學院院士歐陽明高表示，氫能是集中式可再生能源大規(guī)模長周期儲能的最佳途徑，氫儲能是中國綠色氫能應用的下一個戰(zhàn)略方向。

氫儲能的核心是利用電-氫-電互變性。氫儲能的基本原理就是將水電解得到氫氣和氧氣。在可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中，電力間歇產(chǎn)生和傳輸被限的現(xiàn)象常有發(fā)生，利用富余的、非高峰的或低質量的電力大規(guī)模制氫，將電能轉化為氫能儲存起來；在電力輸出不足時利用氫氣通過燃料電池或其它方式轉換為電能輸送上網(wǎng)。氫儲能作為一種化學儲能方式，且可同時適用于極短或極長時間供電的能量儲備方式，被認為是極具潛力的新型大規(guī)模儲能技術。

國家能源局數(shù)據(jù)顯示：2022年新增風電光伏發(fā)電量占全國新增發(fā)電量的55%以上，可再生能源發(fā)電量占全社會用電量的30%左右。未來在以可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng)中，可再生能源的比例有望超過傳統(tǒng)化石能源發(fā)電，這必然要求儲能設施具備一定的儲能時長，以滿足大規(guī)模再生能源的并網(wǎng)和長時間削峰填谷需求。

氫能適用于大規(guī)模、長周期、遠距離的儲能應用場景。在儲能規(guī)模上，氫能沒有剛性的儲存容量限制，可實現(xiàn)億千瓦時級的容量儲存，遠遠大于商業(yè)化的抽水蓄能和壓縮空氣等大規(guī)模儲能技術。

在儲能發(fā)展大熱的當下，化學儲能已經(jīng)成為儲能主流技術路線多年，隨著氫能逐漸成為能源結構轉型中的重要一環(huán)，氫儲能也逐漸為人所知。從氫儲能應用場景來看，未來氫儲能發(fā)展前景將是萬億市場。氫儲能不僅僅是氫電的傳統(tǒng)轉換，更是氫與電在各個領域中的完美結合。氫儲能發(fā)展時間較晚，但未來發(fā)展空間巨大，當我國氫氣產(chǎn)能再上一個臺階時，氫能就將成為能源儲存的核心。