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“绿电”与“绿氢”灵活转换 我国首个固态氢储能加氢站在穗投产

来源:南方日报

  南方日报讯 (记者/刘倩)从电解水制氢,到固态氢储存,再到加氢、燃料电池发电和余电并网,这一系列制氢、储氢、利用氢的流程,在广州南沙的电氢智慧能源站全部实现了。日前,南方电网广东广州供电局小虎岛电氢智慧能源站建成投产。作为国家重点研发计划项目的示范工程、国内首个应用固态储供氢技术的电网侧储能型加氢站,该能源站的建成投产对推进可再生能源大规模制氢、加快建成新型电力系统具有里程碑意义。

  此前的储氢方式不是气态就是液态,气态储氢存在气压高、易燃易爆的风险,液态储氢要求温度低于零下250℃,成本极高。这一由南方电网公司牵头组织实施的氢能开发项目,成功解决了在常温条件下以固态形式存储氢气的技术瓶颈。其原理就是通过氢气与新型合金材料发生化学反应,从而“吸引”氢原子进入金属空隙中,实现存储目的。这时,如果将合金的环境温度升高,其间的氢气就会被释放出来,通过燃料电池转化为电能后就能并入到电网,还可以通过类似“加气站”装置直接为新能源汽车加氢。

  3月25日,在小虎岛电氢智慧能源站,固态储氢开发项目实现并网发电,这也是我国首次利用光伏发电制成固态氢能并成功应用于电力系统。能源站利用光伏发电,驱动电解水装置制取“绿氢”,采用固态储氢装置储氢,再通过升高固态储氢装置温度释放氢气。氢气既可供燃料电池发电,支撑电网调峰,解决电力系统灵活性调节资源不足的问题;又可为燃料电池车加氢,解决传统加氢站机械压缩氢气容易泄漏、储氢压力高带来的安全风险问题。

  “固态储氢装置就像一个大容量充电宝,可以把光伏、风电等不稳定的可再生能源高密度存储起来,既解决了风光发电波动性强、利用难的问题,也将改变目前过度依赖煤炭、石油等化石能源制氢的现状。”广州供电局氢能源研究中心雷金勇博士介绍,能源站所采用的核心技术和装置全部国产化,固态储氢装置核心单元的体积储氢密度指标达到国内领先水平。“固态储氢解决了‘绿电’与‘绿氢’灵活转换的难题,这一重大变革性技术,未来有望成为支撑电力系统向高级形态演化的重要驱动力量。”中国工程院院士王成山表示。