加快建成新型电力系统!国内首个固态氢储能加氢站在穗投产

　　近日，南方电网广东广州供电局在广州南沙完成小虎岛电氢智慧能源站建设。该站是国家重点研发计划项目的示范工程，也是国内首个应用固态储供氢技术的电网侧储能型加氢站，实现了从电解水制氢，到固态氢储存，再到加氢、燃料电池发电和余电并网，氢和电的融合，将推动大规模稳定消纳清洁能源，加快建成新型电力系统。

　　固态储氢，小装置发挥大作用

　　电网氢储能是一种将绿色能源转化成氢能储存起来的技术，它清洁无污染、能量密度高、储存时间长，被认为是构建新型电力系统的有力支撑，与之相关的技术已成为全球研发重点。

　　南沙小虎岛电氢智慧能源站(以下简称“能源站”)采用的，是名为“固态储氢”的技术。其原理是将氢气与合金发生化学反应，氢原子进入金属的空隙中存储，生成了一种叫“氢化物”的固态物质，当需要对外供氢时，升高氢化物的环境温度就可以释放氢气。

　　“相比于高压气态储氢和低温液态储氢，固态储氢的体积储氢密度高、充放氢压力低、安全性好、可跨季节长周期存储。”南方电网广东广州供电局氢能源研究中心卢彦杉博士介绍道。

　　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。不仅如此，固态储氢装置可替代传统加氢站中的氢压缩机、高压储罐和纯化系统，可使单站建设成本节约200余万元。

　　值得一提的是，固态储氢装置的核心——储氢合金，主要来自我国相对过剩的高丰度稀土元素和钛资源，如果项目广泛推广，既可缓解稀土元素应用不平衡的问题，又可促进我国钛资源的高效利用。

　　电氢转换，一体化能源站解难题

　　走进广州南沙小虎岛上的电氢智慧能源站，似乎看到一个缩小版的炼油厂：密布的管网，蓄水罐、储气罐，加上各种压力表，银灰色的主色调呈现了一种简约、整洁的工业之美。

　　这是一套从电解水制氢，到固态氢储存，再到加氢、燃料电池发电，余电并网的一整套系统。“氢气在电网的应用场景在这里几乎齐活了。”南方电网广东广州供电局氢能源研究中心潘军告诉记者。

　　在能源站现场，羊城晚报全媒体记者看到了静静矗立着的七个银白色长方体，它们就是固态储氢装置。这套装置无机械运动部件，在吸放氢处理过程中几乎听不见任何声响。

　　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。

　　能源站内另配置了卸气柱，可卸载外部氢气管束车中的氢气，利用站内的储氢装置和发电装置实现“氢-电”转换，既可参与电网调峰，又可应急供电，充分发挥了氢能作为能源载体的作用。

　　南方电网广东广州供电局氢能源研究中心雷金勇博士介绍道：“能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化，实现‘绿电’与‘绿氢’之间的灵活转换，很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。”

　　电氢融合，为新型能源体系建设又添一瓦

　　2022年，国家发布了《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》，明确了氢能的能源属性，其中提出：“开展氢储能在可再生能源消纳、电网调峰等应用场景的示范，探索培育‘风光发电+氢储能’一体化应用新模式。”南方电网广东广州供电局在电网企业中率先成立了氢能源研究中心，将电氢融合作为支撑构建新型电力系统的一个重要突破口，开展了一系列技术攻关、平台建设、示范验证等工作，推动氢能在电力领域的应用。广州南沙小虎岛电氢智慧能源站，正是南方电网服务国家重大战略、推进能源绿色低碳转型、促进氢能产业高质量发展的创新探索实践。

　　中国工程院院士、天津大学国家储能平台主任王成山教授告诉记者：“未来，氢能在终端能源体系中占比将会持续扩大，绿氢的比重也将持续提升。应该说电氢融合是支撑电力系统向高级形态演化的重大变革性技术之一。”目前，该项目已经列入《广州市能源发展“十四五”规划》，是在国内率先开展集成应用于交通和电网的氢能全产业链示范，有力推动我国氢能新技术应用和新模式落地，促进氢能与电能互补融合。

　　据国际氢能源委员会报告预测，2050年氢在终端能源体系占比将达到18%，产值达2.5万亿美元;中国工程院也有研究报告预测，保守估计到2050年氢在我国终端能源占比约10%，带动形成十万亿级的新兴产业。

　　来源：金羊网　作者：董鹏程 何靖治