風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電具有隨機(jī)性和間歇性，與大電網(wǎng)用電高峰不同步，在電網(wǎng)高峰或低谷時，不能及時補(bǔ)充調(diào)控，在并入電網(wǎng)時會引起電網(wǎng)電壓的大幅度波動。為此，可能需要建造比風(fēng)電場總?cè)萘看?～3倍的“調(diào)壓控制電站”，來調(diào)控和抑制這種大量電能的波動，以解決風(fēng)力發(fā)電輸出電能不穩(wěn)定問題。因此，迫切需要發(fā)展大容量、高功率、長壽命、高安全和低成本的儲能技術(shù)，實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，以及可再生能源的充分利用。必須要建立一個高效的儲能系統(tǒng)，下面將分析幾種儲能方式的可行性。
“抽水蓄能”，這是一個成熟的技術(shù)方案，但是受特定的條件限制，首先要有大量的水源，還要有合適的地形高差，才能夠?qū)崿F(xiàn)利用水流的落差能量進(jìn)行調(diào)控發(fā)電，從而得到穩(wěn)定的可控制的電能。另外，從規(guī)模上看也是差距太大，“劉家峽水電站”，十分巨大的水壩和5臺水輪發(fā)電機(jī)組，其總發(fā)電量也就是130萬千瓦，假設(shè)要將1千萬千瓦的電能進(jìn)行這樣的抽水儲能，那就要搞十個劉家峽水電站和儲能水庫，是現(xiàn)有劉家峽水電站的十倍規(guī)模的上、下水庫和10倍的發(fā)電機(jī)組才能夠滿足需要，這是很難實現(xiàn)的。并且現(xiàn)在已經(jīng)規(guī)劃和建設(shè)中的三個國內(nèi)最大的“千萬千瓦級風(fēng)電場”來說，都是在極度缺水的地區(qū)（2個在內(nèi)蒙古，1個在甘肅酒泉），平坦的地形（風(fēng)能資源好的地方都是平坦的地形、地貌），也沒有落差高的地形環(huán)境，所以不能應(yīng)用，能夠使用“抽水儲能”方式調(diào)控風(fēng)電的方式不可能大規(guī)模地采用，只能夠小規(guī)模地在特殊的有條件的地區(qū)才行。
使用鉛酸電池肯定不行，沒有這么大的功率容量，并且價格特別貴，大量地使用還有鉛污染問題；鎳氫電池與鋰離子電池受限于這兩種元素的數(shù)量限制（全球的儲量也是不多的）和特別昂貴的價格的限制，也不能夠采用；最近還有全釩氧化還原液流電池在研發(fā)中，但是多次還原過程中的離子膜污染問題也一直沒有很好解決，要達(dá)到實用的程度還要相當(dāng)長的時間，商業(yè)化的應(yīng)用究竟會不會影響到環(huán)境還是未知數(shù)。其他的儲能方式，如壓縮空氣儲能、飛輪儲能等都因為效率太低、容量太小，也是不能使用。
氫能源是一種最干凈的、可以循環(huán)的、可大規(guī)模利用的能源方式?？梢岳么笠?guī)模的風(fēng)電、太陽能電等進(jìn)行大規(guī)模的電解水制氫，會得到大量的最干凈的能源，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的能量儲存，解決現(xiàn)在模式的風(fēng)電并網(wǎng)難題并且不會對環(huán)境有任何影響。
氫氣能源可以長時間儲存、可以管道長距離輸送，可以直接用來大規(guī)模發(fā)電，更可以提供給汽車、火車、飛機(jī)、輪船等
移動的交通運(yùn)輸工具使用，氫氣燃燒利用后除產(chǎn)生能量外，只產(chǎn)生水蒸氣，冷凝后就是純水，實在是最清潔、最環(huán)保的能源。地球上有70%的面積是水，作為一種能量的轉(zhuǎn)換物質(zhì)，是取之不盡、用之不竭的，風(fēng)電在這里只是起到了一種能量的轉(zhuǎn)換，將巨大的風(fēng)能、太陽能等資源，通過風(fēng)力能發(fā)電→電解海水→制氫制氧→氫氣能源→發(fā)電、制熱、炊事、取暖、交通工具使用等過程后又變成了水，這些水返回到大自然的水系統(tǒng)循環(huán)中為下一次的能量轉(zhuǎn)換循環(huán)中再利用。我國應(yīng)該是世界第一大產(chǎn)氫國，大概年產(chǎn)1000多萬噸的氫氣。全世界最大的一個制氫工廠就在我國的鄂爾多斯，是用煤來制氫的，一年能夠生產(chǎn)18萬噸氫氣。還有，我們跟日本一樣，是世界最大的儲氫材料產(chǎn)品國。中國和日本兩國幾乎包了全世界金屬儲氫材料的生產(chǎn)；而且我們的銷售量比日本還大。
氫能發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益分析：
氫氣燃燒熱值很高，除核燃料外，氫的發(fā)熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，為142351kJ/kg（32352大卡/千克），是汽油發(fā)熱值的3倍。
氫氣的密度小，純氫的密度僅為空氣的1/14，為0.0899g/L。
1m3氫氣重89.9g，熱值為12797.355kJ（2956大卡）。
1kg水電解后不但可以得到1/9kg的氫氣，并且還可以得到8/9kg的氧氣和0.3/10kg的固體物。
拿千萬千瓦級風(fēng)電場來說，假設(shè)是滿發(fā)，1小時就是1千萬度電，按2.5度電能產(chǎn)生1m3氫氣計算，就可以得到4×106m3氫氣。1m3氫氣的熱值是2956大卡，標(biāo)煤的熱值是7000大卡，大約2.4m3氫氣的熱值相當(dāng)于1千克標(biāo)煤的熱值，拿4×106除2.4得1666666.6千克標(biāo)煤（我國是按煤當(dāng)量“標(biāo)煤”計算熱值的），相當(dāng)于1600噸標(biāo)煤的熱值能量，按市場上的優(yōu)質(zhì)煤炭熱值一般是5500大卡計算，相當(dāng)于2100t優(yōu)質(zhì)煤炭的能量，也就是說“千萬千瓦級的風(fēng)電場”1小時所發(fā)出的電力進(jìn)行風(fēng)電制氫模式，就能夠產(chǎn)生2000t優(yōu)質(zhì)煤炭（按煤當(dāng)量計算）的熱值能量，1天24小時就能夠產(chǎn)生相當(dāng)于48000t優(yōu)質(zhì)煤炭熱值能量的氫氣能量，就算是只有50%的效率，每天也有2萬噸優(yōu)質(zhì)煤炭熱值的氫氣能量，一年就是720萬噸優(yōu)質(zhì)煤炭能量（2萬噸乘以365天）。
這些氫能源是能夠儲存的，既可以直接提供給發(fā)電廠發(fā)電（燃?xì)廨啓C(jī)方式，省去產(chǎn)生蒸汽的環(huán)節(jié)最好），產(chǎn)生的電力在電網(wǎng)高峰需要時大量地并入電網(wǎng)（這是高質(zhì)量的特別平穩(wěn)、可調(diào)、可控的電流，是電網(wǎng)十分歡迎的高質(zhì)量電能），得到良好的經(jīng)濟(jì)效益，又可以在電網(wǎng)低谷時脫離電網(wǎng)，將氫氣給大量的使用氫能源的汽車、火車、飛機(jī)、輪船等移動交通工具加氫氣能源，立馬就變成實實在在的真金白銀收入，或者是通過管道方式輸送到大城市，提供給千千萬萬的家庭炊事使用，這種模式就是氫能源模式。
電解制氫的同時除去產(chǎn)生單項的氫氣外，還有8/9的氧氣產(chǎn)生（純氧），每產(chǎn)生1m3氫氣，同時就可以產(chǎn)生0.45m3氧氣，在產(chǎn)生4×106m3氫氣的同時還產(chǎn)生1.6×106m3的氧氣，這些氧氣也是可以直接賣的商品，大量的機(jī)械加工企業(yè)的鋼鐵切割和有色金屬的焊接就需要大量的氧氣，其他在醫(yī)療衛(wèi)生、化工還原、污水處理方面都需要大量的氧氣，在高效“燃料電池”工作時也需要大量的氧氣，按2016年市場上一瓶氧氣（容量6～8m3）15～20元），1.6×106m3氧氣，每瓶裝8m3就是20萬瓶氧氣，價值400萬元，這僅僅是這個風(fēng)電場1小時電解水產(chǎn)生的氧氣效益，1天24小時就是9600萬元的氧氣收入，一年僅憑氧氣就可以收入近300億元，這些收益也是風(fēng)電制氫效益的一部分。在電解水時還可以回收大量的熱能，這是因為電解的過程中，會有一部分能量變成熱能，這些熱量可以通過熱交換器置換出來，既提高了電解的效率，又得到數(shù)量很大的熱能，冬季可以取暖、供魚池加溫等，夏季可以為洗浴提供熱能等，用途是十分廣泛的，總之也是一種很有價值的能源，也是風(fēng)電制氫、制氧同時的副產(chǎn)品，有實在的經(jīng)濟(jì)效益。
電解水制氫的過程中也是對水的濃縮過程，拿海水來說，其含鹽量是3%，1千克海水中含鹽30g，每小時制氫4×106m3時需要消耗海水約4×106千克，合4000t海水，每噸海水中含鹽300千克，就算是只提煉出來一半，也是150千克，4000t乘以150千克等于60萬公斤=600t（1小時的產(chǎn)量），這又是一種伴隨著制氫過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，都是利用風(fēng)電產(chǎn)生的，有實際價值的產(chǎn)品。
從上述分析可以認(rèn)為，氫能發(fā)電不僅產(chǎn)出巨大，而且可以大幅度地降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制造成本，提供和產(chǎn)出多種有直接經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)品，達(dá)到了大量減少二氧化碳的目的，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
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