曹仁賢：未來的氫能發(fā)電站

       隨著燃料電池技術(shù)的迅速發(fā)展，氫的應(yīng)用場(chǎng)景越來越廣泛，氫能將成為21世紀(jì)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(dòng)場(chǎng)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(gè)命題，很多人認(rèn)為沒有經(jīng)濟(jì)性：
       用太陽能、風(fēng)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(rèn)同氫能發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。
       然而，事實(shí)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(chǔ)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(fēng)季節(jié)利用儲(chǔ)存的氫氣發(fā)電，也可與電化學(xué)儲(chǔ)能形成互補(bǔ)，為電力系統(tǒng)減排做出決定性貢獻(xiàn)。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(dá)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(shì)，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(shí)段太陽能發(fā)電將非常廉價(jià)，甚至接近零成本，屆時(shí)電解氫的成本將下降到5元/kg。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/kWh，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(jìng)爭(zhēng)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(chǔ)能系統(tǒng)無論是功率還是能量的擴(kuò)容都非常不方便、不經(jīng)濟(jì)，而氫氣存儲(chǔ)的時(shí)長僅取決于容器的數(shù)量，這意味著發(fā)電機(jī)組可以將功率和發(fā)電持續(xù)時(shí)間完全解耦，實(shí)現(xiàn)氫能大規(guī)模存儲(chǔ)。在風(fēng)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(bǔ)太陽能、風(fēng)能、化學(xué)儲(chǔ)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(yùn)行，陽光電源公司也將有一座500kW的氫能發(fā)電站并網(wǎng)運(yùn)行。相信氫能發(fā)電站最終可替代燃煤、燃?xì)獍l(fā)電，成為21世紀(jì)最清潔穩(wěn)定的發(fā)電站。