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2023年氢储能 行业研究报告电力系统的 RESEARCH REPORT 氢储育旨 （：/：｝中节能生态产品发展研究中心 k 年|变绿色产业車痂细分行业研究
GREEN INDUSTRY THINK TANK
行业概况
行业环境
行业格局
第一部分
氢储能行业概况
（-）产业蒲构成 （二） 应用场景介绍 （三） 行业特征分析
|一?氢储能行业概况 （-）产业链构成
01 氢能
氢能产W笹所涉及的环节和細分领域众多，包括与产 业選上下游细分环节相关联的产业；一般从上京氢能 制备、中潇氢能储存运辕、下游氢能应用来看Q
氢储能属于新型储能技术中的 ，与目前发 展较为成熱的抽水蓄能、电化学储能（鉛酸蓄电池、 裡高子电池等）甚至焰盐热储能、压缩空气储能等相 比，应用规模仍然有限。（图1）
03 氢储能
是氢能的一种应用场景，或一类新型储能技术，若实 现规模化发展，有潜力成为一个细分产业。（图2） 氢储能将氢％作为能虽转换的中间桥梁，利用多余的、 非高峰、低质量的电能电解制氢并将其进行储存；当 电网发电端供应不足时，通过燃气轮机、燃料电池、 内燃机等将氢能育接利用或转换成电能再利用。
技术主發案星
支术分类及用于新能源电源侧的主要技术
本次行研关注重点
汉供应，机利用
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圏2氢储能产业链示意图
来源：中海石油气电冬邮术硏发中心
中节能生态产品发展闩究中心
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釆源：中节鲍生态产品发展研完中心呻
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氢储能行业概况
（-）应用场景介绍
__ __ __ ■主要应用于储存无法被电网消纳的剩余电能，平抑可再生能源发电波动，并协调配合电力系统调度安排及时调整出力 __ __ __ 电源侧■适用于并网型、离网舞以及集中式（如海上风电）可再生能源电站。
____ 电网■可以为电网运行提供调峰辅助容量，调节容量缺口，并缓解输配线路阻塞； ...W ㈣川 __.....■ .....例.如应对高峰电力需枣肘融配电系纟充发生理挤阻塞 .....电力输送能力跟不上.等问题。
__ ___ ____ ■可参与电力需求响应，例如分布式氢燃料电池电站和分布式制氢加氢一体站可作为高弹性可调节负荷 __ __ ■可用于峰谷电价套利，甚至是季节价差套利（如浙江省已开始实施季节价差） __ 负荷侦II ■可在负荷侧作为应急备用电源，替代柴油发电机、铅酸蓄电池、锂电池等。
氢储能可以作为一种新型电 力系统下平衡电力供需的潜 在解决方案；在源、网、荷 侧有丰富应用场景。
图3氢储能在新型电力系统中的主要应用场景
来源:中海石油气电集团技术硏发中心
中节能生态产品发展研究中心-4-
氢储能行业概况 (三)行业特征分析
/氢储能适合大规模、长时储能 ■氢能储能的容量是太瓦级(TW)，时间可以 达到1年以上 /氢储能可跨长距离储能 /氢能转化形式多样 /氢储能有助于解决新能源消纳问题
/氢气化学性能与甲烷、氨等有多种差异，掺 氢改造技术有较大突破空间。 ■氢气的体积能量密度是天然气或甲烷的1/3 ■狙％相比甲烷、氨等燃料在其他化字特性上也 有诸多差异，例如氢气燃烧热值更髙、反应性 更强、传播速度更快、延迟时间更短、火焰温 度高等。 /若新能源电力价格及固定投资成本下降，a 储能电解系统成本存在下降空间。 /碳中和目标下“风光-51储能”顼目存在潜 在经济性。
,二储能系统效率相对较低 ■抽水蓄能、飞轮储能、锂电池、钠硫电池以及各 种电磁储能的能星转化效率均在70%以上。 ■国内“电-氢”转化过程的碱忤电解水、PEM电 解水、固体氧化物电解水制氢效率分别为 63%~70%、56%~60%和 74%~81%。 ■ “氢-电”转化过程的燃料电池发电效率为50%-60%, n中有大部分能屋转化为热能o ■而“电-氢-电”过程存在两次能星转換，整体效 率更低，根据系统不同W达到40%-50%不等。
/氢卷能系统成本高于抽水答能及。流新犁储能 ,面临其他新型储能技术规模化发展的威胁。 ■抽水蓄能和压缩空气储能投资功率成本约为3000-5000元/kW ■电化学储能成本最低的铝酸蓄电池和钮炭电池仅 500-1000 元/kW ■热储能成本约3000-4000/kW ■氢储能系统成本约为6000-8000元/kW,远髙于其 他储能方式。
综上,在領存容量.放电时长等性能指标上,氯储能优于其他储能,且可完全満足新 型电力系统的要求;而在投资成本和转化效率方面,与要求仍有一定差距。
中节能生态产品发展研究中心::工:? -5