相比傳統能源，氫能源環保且可持續發展，化學反應后只產生水，具有零污染、高效率、適合遠距離輸送的特點。氫能源可以實現氣、液、固三態存儲，存儲過程自耗少、能量密度高、生產方式多樣。

為實現“碳達峰、碳中和”的目標，我國電力行業的減碳壓力不容小覷，同時也孕育著新的機遇和挑戰。氫能源將會迎來新的發展機會，在減碳進程中扮演重要角色。

隨著我國可再生能源發電量逐年增多、裝機容量占比不斷增大，氫儲能系統可參與并網消納，有效減少棄風棄光率，提高可再生能源綜合收益。隨著新能源平臺的入駐，新能源設備越來越普及。那么結合國內外氫能源發展現狀，分析當前氫儲能系統關鍵技術及制約因素，研究其在電力行業中的應用模式；結合相關政策研究，提出未來氫儲能系統發展建議。

氫能源發展概述

目前廣泛推廣的氫能源主要指氫氣的化學能，即氫氣通過氧化反應所釋放的能量。氫能源可替代傳統化石能源作為交通工具的動力燃料，也可替代煤炭、天然氣成為電力系統發電側的能源燃料，氫能源的完整產業鏈示意圖如圖1所示。

氫氣的熱值是汽油的3倍、焦炭的4.5倍，化學反應后僅產生對環境無污染的水。氫能源是二次能源，需要消耗一次能源來制取，氫氣的獲取途徑主要有化石能源制氫和可再生能源制氫。

國外氫能源發展現狀

日本在燃料電池關鍵技術和商業化應用方面處于世界領先地位，其2017年發布的《氫能源基本戰略》明確了到2050年建成氫能社會的目標。日本氫能與燃料電池領域技術全面，專利數量居全球第一。
美國將10月8日定為“氫能與燃料電池日”，其對氫能產業的重視可見一斑。美國規劃制定了從研發到產業化的完整發展路線，時間從2000年一直持續到2040年。此外，美國對運行的氫能基礎設施實行30%~50%的稅收抵免。歐盟規劃2050年氫燃料電池汽車占家用車比重達35%。2014年，歐盟啟動Horizon計劃，在氫能和燃料電池領域的總預算達到220億歐元。目前，歐洲正在運行的加氫站數量居全球第一，氫能技術和產業發展政策效果顯著。

國內氫能源發展現狀方法論很重要

近年來，我國高度重視氫能源產業發展，在科技專項、創新工程等方面進行了重點布局，取得了一定成效。當前國內制氫主要還是依靠化石能源，電解水制氫占比非常有限。隨著氫儲能相關技術的發展和建造成本的下降，未來風、光等可再生能源制氫的規模會越來越大，我國氫能源結構會越來越清潔。總體來說，制約我國氫能源發展的還是燃料電池電堆和關鍵材料。國產電堆在功率密度、系統功率、壽命等方面與先進水平相比還有差距；質子交換膜、催化劑、膜電極等關鍵材料和高壓比空壓機、氫氣循環泵等關鍵設備依賴進口，產品價格較高，國內外燃料電池關鍵技術參數對比如表1所示。