可再生能源制氫的必要性及存在的問(wèn)題
來(lái)源：北極星電力新聞網(wǎng) 2020-04-03
可再生能源制氫有它的優(yōu)勢(shì)，采用了可再生能源，以風(fēng)光水等等可再生能源為載體，以氫氣作為一個(gè)二次能源的載體，在能源轉(zhuǎn)型中可以和電力互為補(bǔ)充，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)、建筑、電力、交通運(yùn)輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)互聯(lián)。
目前廣泛使用的氫源主來(lái)自化石燃料、電解水和化工副產(chǎn)氫。此外，生物質(zhì)制氫、核能制氫和光催化制氫正在研究，還沒(méi)達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用的水平。可再生能源制氫只能選擇電解水制氫，化石燃料制氫和化工副產(chǎn)氫都是有碳排放的。
現(xiàn)在成熟的水電解制氫主要有兩種，一是堿性水電解制氫，二是純水電解制氫，如今固體氧化物電解水制氫技術(shù)現(xiàn)在也在研發(fā)的如火如荼，但是還沒(méi)有達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用的水平。堿性電解水制氫技術(shù)相對(duì)比較成熟，可以大規(guī)模應(yīng)用，工藝比較簡(jiǎn)單，成本比較低廉。純水電解制氫比堿性制氫有更高的電流密度，結(jié)構(gòu)更緊湊，更加安全可靠，更適用于小規(guī)模的制氫場(chǎng)合。
風(fēng)、光發(fā)電有很大不確定性，包括水電有枯水期和豐水期，主要的特點(diǎn)是間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性，尤其是風(fēng)力發(fā)電隨機(jī)性、波動(dòng)性更加厲害。很難為負(fù)載提供一個(gè)持續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng)，我國(guó)風(fēng)光資源非常豐富，但是由于電網(wǎng)難以承受，風(fēng)光資源的開發(fā)還受到一定影響。盡管我國(guó)風(fēng)、光發(fā)電是全世界發(fā)展最快的，可能規(guī)模也是最大的，但是還有很多資源有待于開發(fā)。
要用可再生能源制氫來(lái)去解決這樣的問(wèn)題，主要還是要解決幾方面的問(wèn)題：一是寬功率的調(diào)整范圍，根據(jù)它的波動(dòng)性和不確定性，整個(gè)制氫系統(tǒng)需要有一個(gè)比較寬的功率調(diào)整范圍；二是從電力上來(lái)講，電力耦合，想辦法把波動(dòng)降到最小，適應(yīng)制氫系統(tǒng)的需要。整個(gè)系統(tǒng)需要有一個(gè)大的控制系統(tǒng)，如果大規(guī)模制氫的話，大規(guī)模制氫工廠有一個(gè)大的控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)與測(cè)量、數(shù)據(jù)通訊和傳輸，還有控制策略的實(shí)現(xiàn)等等。最主要的是制氫設(shè)備，制氫設(shè)備需要能夠適應(yīng)寬功率波動(dòng)的高效低成本的制氫系統(tǒng)，才能有可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的制氫。
