5月19日至21日，“第八屆中國國際儲能大會”在深圳隆重召開， 來自中國、美國、德國、英國、加拿大、西班牙、日本、韓國、澳大利亞等國和地區1500余位政府機構、科研院所、行業組織、電力公司、新能源項目單位、系統集成商等代表出席本次大會。

來自中國氫能產業技術創新與應用聯盟的副理事長徐文輝發表了題為"氫儲能技術發展的現狀和趨勢"的精彩演講。

演講內容如下：

徐文輝：

尊敬的各位領導、各位專家，以及各位氫能行業的同行們，大家下午好!

我要演講的題目是氫儲能技術發展的現狀和趨勢，由于今天是儲能大會，剛才我們程老師和武漢理工的潘牧，還有剛才的江?？私o我們描繪了氫能應用的美好的前景，這個前景什么時候實現?從現在我們已經看到了曙光，要逐步走，要走到這一步，我相信還有很長的路，但是現在我們的氫在哪里?大家說氫是終極能源，終極在哪里?氫可以說碳氫比調節的過程，從高碳到中碳到零，氫是零碳能源，氫除了提供這個之外，氫還有什么發展?當前我們的能源結構轉型面臨著哪些相關的問題，今天咱們說的是可再生能源包括儲能相關的大會，大家知道，目前可再生能源發展過程中受到自己的資源稟賦條件，以及可再生能源間歇性的特點，會導致出現問題?，F在看到中國在西部、東北，甚至咱們的西南，有大量的棄風、棄光，甚至東北也有一定的棄河的現象。這些電能怎么解決?鋰電給我們提供很好的方案。抽水蓄能、壓縮空氣也是提供了很好的解決方案。這個時候看看歐洲、美國、日韓做什么?這時候也會給我們提供很好的技術路線，歐洲和西方走的路線，就是將電轉化為氣態能源做。未來的能源架構在一定時間是氣態能源架構的過程。天然氣、氫氣、生物制氣、沼氣，如何有效的混合和使用，這是一個過程，能源架構的調整和能源結構的轉型，對儲能技術提出要求，氫儲能技術是中間一個杰出的代表。

氫儲能技術P2G技術發展的現狀和趨勢，分享四部分(見PPT)。

氫儲能的簡介，氫儲能是將電能轉化為高能量密度的這樣燃料氣體的技術，通過電解水的技術，電解水是耗電的過程，將風力發電、太陽能發電以及部分核能發電的剩余電力，也就是富余電力通過電解水制成氫，提供現有的燃氣網絡管道，或者利用電器、水及大氣中的二氧化碳通過甲烷化的反應制造甲烷，提供燃氣，或者通過電或者氣再到電的轉換環節，將傳統電力系統和天然氣系統隔閡來相互打破，讓電力系統和天然氣系統之間的能量雙向流動，成為一種可能性。也就是能源互聯網提到的能量互補，優勢互相調節，把電能通過天然氣的基礎設施和更大的調序裝置進行調解，既促進氣電網絡的深度融合，也為解決可再生能源發展的波動性提供了解決很好的途徑。剛才提到電力網絡，傳統的電，如果電能用到不要打其他主意，電轉成什么東西，存下來，為什么要用?蘋果能賣得動肯定不會存，賣不動再建冷庫存下來。如果絕對過剩，建冷庫也沒有用。由于新的東西過剩，誰會存下來?這個環節下，只有將電進行深一步加工，比如蘋果過剩，怎么辦?天天存在冷庫里面怕它爛掉，新的東西吃不掉，不會有人用。怎么辦?將蘋果進行深加工，加工成蘋果醋、蘋果醬，不依賴于蘋果這種形式利用。這是P2G的方式。

怎么做?通過電解水、電解槽將氫轉化為氫氣，氫氣存儲再滿足其他用用途。氫的用途待會兒詳細說。氫氣也可以進入咱們的基礎設施，進入天然氣管網進行有效利用。這是通過電網來的電。也可以在咱們的電源側，源側，利用源側產生的或者配網側目前的風光點可再生的資源，不能連續的發電或者借助于電網的調序手段，在低谷通過電解水的技術利用起來，是很好的儲能調節的手段。這個手段和鋰電池調節手段有點區別。今天很多鋰電池方面的專家，電不能存，鋰電池存的是化學能，電化學物質，最后再把它轉換為電能，電不能存。鋰電池存化學能再轉化到電能，氫也是這樣，把電轉換成氫能，氫能通過其他裝置發揮出去，氫能再轉為電，最好氫能直接利用就是最好的方式。

將儲能的能量在不同的系統之間或者用戶之間，包括電網、氣網、熱網等相互轉換，利用天然氣管網比現有的和廉價的氫基礎設施來存儲或者擴充，將儲存的電能不再以電的方式輸出。鋰電池存下來的電還是電，氫不是這樣的，富余可再生能源電力單純是歐洲和北美提出的概念，富余的電能單純的電力進和電力出，進電、出電，儲能方案只會增加電力間歇的成本這是歐洲人的觀點。它是一種柔性調節手段進行使用。電多的時候存下來，電不夠用就不用，隨時停下來用。電低谷時段要消納電就制氫，高峰時段不用這個，或者高峰時段通過燃料電池的技術向電網進行反哺，也可以做到。氫儲能提供了MW、GW乃至TW級的儲能解決方案，在儲能領域中應用前景廣闊。

氫能充分利用就不要合同氣，合同氣多此一舉，因為氫有氫的特性問題，對管道其他要損傷，如果更高比例的儲氫，合同甲烷氣是最好的。

氫儲能，技術和模式是什么樣的狀況?技術和商業模式，首先電能通過電網的電或者發出來的電跟電解水進行結合，有幾種電解水的工藝制成氫氣，或者再通過咱們的直接氫化等等一系列的工藝結合，把二氧化碳引用進來合成甲烷，再下一步也可以合成所謂的人工燃料，西方有一個概念是液態燃料的體系，咱們車也不要急，馬上把車淘汰掉，2030年前后，路上跑的車還是燃料電池汽車，也有電動汽車，也有咱們的汽油車、柴油車，也不是普通的油，油已經是零碳或者含碳的油，排出碳，碳回收，達到綜合平衡，不會增加新的碳。氫氣和二氧化碳合成新的零碳燃油進行使用。氫也可以在化工用途中使用，通過供電解等手段來做，氫要有氫，電解水的技術生產氫，氫也可以通過熱電聯產，通過其他的用途產生的熱和電來進行使用。氫是終極能源，里面不含碳，所有的能源武陟縣看利用過程，就是碳氫比調節的過程，其他的東西都含有碳，碳減完就變成氫。

目前的現狀是什么樣的?電解技術，包括加到管道氣里面的技術，以及氫的儲運技術，直接加氫還是甲烷，以及其他的把甲烷做成合成器的燃料，給天然氣和汽車供應。各種各樣的技術都可以進步，有氫氣網絡、天然氣網絡，還有合成網絡等等方向，在歐洲這些技術都在進一步研究和發現，目前基本具備了一定的現實可行性，在國內也是這樣做的。咱們有天然氣車，還有天然氣合成氣合進來，包括加氫站在布局，這些都會做。同時在過程中也會有些其他氫氣出現，咱們提到的生物制氣，垃圾填埋場，污水處理廠產生的沼氣，里面都可以做出氫氣來使用。

現狀和趨勢，氫氣的應用，氫能到底應用在哪里?氫氣、氫氣，之所以說氫氣已經一百多年了，氫氣之所以能夠成為氫能，氣變成能，里面有一個裝置的出現，就說燃料電池技術裝置，氫氣轉化為氫能的裝置，得到這個技術變成氫能。過去的氣態燃料正常使用，無論是化工還是作為原料還是其他東西，氫氣照樣使用。在氫能里面，剛才提到家庭，家庭的熱電聯動，小型、中型都分別布局，移動運輸、氫能的交通應用，提供車輛動力。化工應用，這是過去傳統的應用，還有天然氣，和天然氣合成新的燃氣，或者直接加入天然氣，提高天然氣的里面的碳排放量，還有一個更重要的用途，咱們在深圳都清楚，很多LNG接收站，但是家里用的燃氣需要保持一定熱值的穩定性，不同LNG熱值不一樣，要調整，怎么進行LNG調熱值?最佳的方式加入氫氣，按照一定的比例添加進去，不要給黑心的廠家添空氣。電力方面，電本身有很多的好處，氫氣通過燃料電池發電，本身提供電網高峰時段的應用，起到調峰調頻的作用。談到儲能，它也是儲能的手段。

歐洲現狀，目前是這樣的，整個在歐洲這塊可以看看，整個歐洲大陸，尤其是在整個的西歐和北歐區域，因為大量的氫能燃料電池和氫儲能項目在運行起來。以德國為例，德國有不同的研究，做甲烷化的研究，做熱電聯產的研究，做整個氫和發電廠如何結合的一系列研究，也有合同氣和合同燃油的方案這是歐洲推廣。英國和一個大學做管道氣如何加氫，作為英國重要的項目正在推動，也取得突飛猛進的進展。在歐洲和天然氣管道里面，加氫的比例加到15%，在不同的應用環節下，在8%-10%的比例下，天然氣加氫氣是對天然氣管道的損害，基本是可接受的。沒有損害了，中國的管道是不是也是這樣的?我們還需要進行一系列的測試和驗證。

國內現在是這樣做的，像剛才提到的中節能很早就參與了國家的863項目，用大規模或者一定量的電力技術，通過電解水制氫。通過燃料電池技術，用其他的燃料電池發出電做，當時做得比較小，是100KW。最下面是最大的兩個項目，第二個項目沒有實施。中德合作項目，在張家口做了200MW風電場配套17MW的制氫項目，制氫項目今年年底安裝完畢，風電項目已經結束了。這時候每年可以消納接近8000萬度的電，產生一千多萬立方米的氫氣，在北京冬奧會期間也會在張家口綠色氫能的供應發揮很大的價值。金風的項目推進比較滯緩，目前還在進一步研究中?，F階段，國內，尤其是西部正在做一些事情，今年2018年科技部重點項目6.4里面提出了大規?？稍偕茉达L電來制氫的應用及示范項目，已經開始做起來了，我們也在跟電網、石油和很多單位合作，積極爭取這個項目。

我剛才提到現階段富余電力制氫是主流，未來考慮更大比例的傳輸加入天然氣里面，才會實現天然氣的合成，就是合成氣。未來，氫能交通大規模發展之后，富余電力制氫，通過液體燃料，這可能是主流方案。合成天然氣不會成為主流，只可能是氫氣未大規模使用前的過渡方案。甚至未來也有可能直接的氫氣管道傳輸會逐步出現，并擴大相關的規模。在國內分別有兩條40、50公里純氫的管道在做，湖南岳陽和中石化的洛陽，分別有氫氣管道、純氫管道運行，化工廠里面看到更多，這個里面的管道很多。

這是要干什么呢?談儲能，儲能在哪里?這是中國可再生能源的分布圖，中國天然氣的分布圖，可再生能源富余的區域恰恰是中國天然氣的富余區域或者進口管道接觸的區域，這是目前的天然氣管道的分布圖。把可再生充足區域和電力過剩的區域與天然氣和油氣生產基地高度吻合，普遍具有骨干性的天然氣管網的通路，這時候為何不就近將富余的可再生能源電力通過電解水技術制成氫氣，輸入到天然氣管道，通過天然氣的管道運輸和使用?是不是解決富余電力消納的問題。第二個，歐美現在已經研究，符合國際標準的天然氣管道，最多，現在我們再保守，加2%總可以吧?剛才提到8%-10%，歐洲做到15%，不會產生影響，我們保守一點，加這些。

我做了一個思考和建議的方案，西北富余風光點制備氫氣，加入西氣東輸管線。云南富余水電制備氫氣加入中緬天然氣管線或就近制備化肥。四川的富裕水電制備氫氣加入四川向華東天然氣管線。內蒙、張家口一帶的富余風電制備氫氣，加入陜京天然氣管線。東北風電制備氫氣加入中俄天然氣管線。珠三角、長三角、大連的河電也可以就近制作氫氣，供應當地的氫能、交通或者煉化工業使用。所以電轉氣的技術是解決富余的可再生電力和核電消納使用的手段，不是個問題。關鍵的是政策支持、資源調配、技術的升級、合適的商業模式才能找對解決問題的方案。

既然是電解水要消耗水，西部區域有沒有這么多水?西氣東輸三條管線，每條300多億立方，合計起來是1000多億立方，加20億方的氫氣，增加20億方的新增燃氣，2017年咱們缺氣，到現在為止中國到處缺氣，國家領導人愁著找新的燃氣補充。這就是一個富余氫氣或者燃氣的補充方案。解決了20億方氫氣，消耗多少度電?5度電制一方氫，100億度的清潔電力，也就是5GW風電的全年發電量，500萬風電的全年發電量，按照2000利用小時，全部消納解決。并且可以向空氣中排出10億方氧氣，10億方的氧氣相當于5400公頃森林的年氧氣排放量，什么都沒有做，按照電解水做，在西部與新疆這個地方為例，西氣東輸沿線創造5400公頃的森林，氧氣的排放量出來了，有效改善大氣環境。這時候消納多少水呢?要生產20億方的氫氣，10億方的氧氣，全年的水量是160萬噸水，西部一個大城市。這是烏魯木齊的一個城市，一天的用水量是165萬噸，烏魯木齊一天的用水量解決全年消納的問題，水還是個問題嗎?這樣還需要再進行超高壓所有的無論是直流、交流大規模的運輸嗎?正常的時段一定要靠咱們的大規模電網進行電力的調度和傳輸，在用戶需求不足的情況下，完全創造出需求出來，用電解水的技術作為電網之間的調峰和調序和調頻的手段，氫儲能技術可以用在大規模電力傳輸技術，無論超高壓的直流還是交流去有效結合，作為電網之間的輔助和調節的手段。如果這樣做的話，單純的算法消納這么多電，電網要投資多少?10萬億以上的電網投資，不敢說全部減少，跟它之間的協助和配合，電網建設的緊迫性和電網建設的冗余度就會大量降低，這樣替代大規模的電力傳輸。我匯報到這兒。謝謝!

(本文根據現場錄音整理，未經本人審核)