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隨著燃料電池技術(shù)的迅速發(fā)展，氫的應(yīng)用場景越來越廣泛，氫能將成為21世紀除了電能以外最重要的二次能源，氫既可以通過燃料電池發(fā)電，用于交通設(shè)施，如船舶、軌道車輛、重載卡車、公共交通等移動場所，又可以作為最清潔的燃料使用。
燃料電池發(fā)電系統(tǒng)能夠用于固定的大規(guī)模發(fā)電廠嗎？關(guān)于這個命題，很多人認為沒有經(jīng)濟性：用太陽能、風力發(fā)電電解水產(chǎn)生氫氣，效率約70%，再利用燃料電池發(fā)成電，效率約50%，也就是說從電到氫、氫再到電的轉(zhuǎn)換效率僅35%，因此大多數(shù)專家并不認同氫能發(fā)電的經(jīng)濟性。
事實并非如此。氫能發(fā)電系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用前景，由于氫氣可以壓縮或液化儲存，因此氫能發(fā)電有著非常卓越的季節(jié)能效比。在枯水期、無風季節(jié)利用儲存的氫氣發(fā)電，也可與電化學(xué)儲能形成互補，為電力系統(tǒng)減排做出決定性貢獻。氫能發(fā)電站除了提供電力以外，還可以向工業(yè)及居民用戶供熱，熱電聯(lián)供效率可以達到85%以上。
氫能發(fā)電的氫氣來源于化石能源或可再生能源電解水，化石能源制氫雖然具有成本優(yōu)勢，但制備過程將產(chǎn)生大量的溫室氣體；可再生能源電解水制氫雖然耗電量大，但無污染、零排放，因此前途無量。由于光伏發(fā)電成本逐年降低，未來中午時段太陽能發(fā)電將非常廉價，甚至接近零成本，屆時電解氫的成本將下降到5元/千克，如果將中午制備的綠氫利用燃料電池并網(wǎng)發(fā)電，其發(fā)電成本可降至約0.5元/千瓦時，由于沒有任何污染和排放，氫能發(fā)電站將比天然氣發(fā)電、燃煤發(fā)電更有競爭力。即使使用部分來源于化石能源的尾氫，氫能發(fā)電也可以中和部分碳排放，降低碳污染。
鋰電池儲能系統(tǒng)無論是功率還是能量的擴容都非常不方便、不經(jīng)濟，而氫氣存儲的時長僅取決于容器的數(shù)量，這意味著發(fā)電機組可以將功率和發(fā)電持續(xù)時間完全解耦，實現(xiàn)氫能大規(guī)模存儲。在風光水資源比較差的季節(jié)，或在連續(xù)陰雨的夜晚，氫能發(fā)電將彌補太陽能、風能、化學(xué)儲能的短板，提供穩(wěn)定、持續(xù)、可控的電力。
值得欣慰的是韓國今年有一座50MW的氫能發(fā)電站已并網(wǎng)運行，陽光電源公司也將有一座500kW的氫能發(fā)電站并網(wǎng)運行。相信氫能發(fā)電站最終可替代燃煤、燃氣發(fā)電，成為21世紀最清潔穩(wěn)定的發(fā)電站。
曹仁賢，1993年畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)，現(xiàn)任陽光電源股份有限公司董事長，研究員，第十三屆全國人民代表大會代表， 第十二屆安徽人大代表 ，享受國務(wù)院特殊專家津貼，合肥工業(yè)大學(xué)博士生導(dǎo)師(兼)，中國光伏行業(yè)協(xié)會副理事長 、中國電源學(xué)會副理事長 。專注于可再生能源發(fā)電領(lǐng)域研究20余年，是我國太陽能、風能發(fā)電行業(yè)的知名專家。
