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美国能源部发布储能大挑战路线图 氢储能成为一个重要技术方向

北极星氢能网 来源:香橙会研究院  作者:于海南  2020/12/28 9:42:24 我要投稿

北极星氢能网讯:12月21日,美国能源部(DOE)当天发布了储能大挑战路线图(Energy Storage Grand Challenge Roadmap),这是美国发布的首个关于储能的综合性战略。该路线图提出了极具野心的目标:到2030年,可以在美国国内开发、制造能够满足美国所有市场需求的储能技术。路线图包含“三大课题”和“五大路径”,并列举了储能的“三个技术方向”,其中氢储能(HES)作为一种重要的储能技术被提及。

(来源:微信公众号“香橙会研究院” ID:xch-club 作者:于海南)

1“三大课题”和“五大路径”

“三大课题“探讨如何从研发、制造和应用三个方向实现储能领域的自给自足,并出口相关产品和服务。

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“五大路径”将DOE储能战略细分,从技术研发,到打造自给自足的原材料供应链,再到技术转化、政府支持和教育培训,层层推进美国在储能领域的发展,打造以终端使用为目标、研发和产业相结合的完整产业链。

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2氢电双向储能成为主要探讨对象

三个储能技术方向包括:双向电力储能(固定式和移动式),化学能储和热能存储,灵活生产和可控负荷。其中,氢储能(HES)主要包括电氢双向转化储能和盐穴存储两种,前者为主要探讨对象。

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电氢双向储能是只通过电解水方法制造并储存氢气,再通过燃料电池将氢重新转化成电和水,形成一个完整的能源利用闭环。可逆燃料电池(RFC)为其中一种有效技术,包括分离式RFC和一体化RFC两种。

•分离式RFC:电解槽和电堆单独设置进行双向转化

•一体化RFC:在同一电堆中完成水电双向转化

RFC面临两个问题:

1)技术不成熟,示范应用少。目前RFC的示范应用很少,短期内分离式RFC或较为可行,但只能应用于MW级固定式燃料电池;一体化RFC处于研发的早期阶段,如得到应用将大幅度降低成本和系统复杂程度。

2)双向转化的能量损耗较高。低温RFC的转化效率较低,小于40%;高温RFC可将转化效率提升至70%,但对热管理方面有一定要求。对两种技术路线的研究同时进行。

文中表示,电解水是短期制氢的重要方法,未来可探索太阳光直接制氢技术,如何提高电解槽转化效率和降低工业化应用成本是今后的重要课题。

原标题:美国能源部发布储能大挑战路线图,氢储能成为一个重要技术方向

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