还在研究储存氢气
有关方面还在研究,利用剩余电力电解水,将产生的氢气储存起来,然后供给燃料电池进行发电,由此实现电网稳定化。这充分利用了氢能源的多样性,即电网的稳定不仅可依靠化石燃料,还可利用剩余电力实现。
作为用于稳定电网的蓄电系统,目前主要有NaS(钠硫)电池及锂离子电池等蓄电池,而这些化学电池面临的课题是,不适合用于瞬间输入输出及长期(成月)蓄电,而且成本也很高。使用氢气的蓄电系统则适合以天或月为单位进行蓄电,有关方面已开始进行研究开发。
比如,岩谷产业公司在北九州市东田地区的养老院“爱香苑”设置了水电解装置、储氢罐及燃料电池,并从2013年度开始进行实证实验。通过与CEMS联动和控制,在地区电力有富余时将之转换成氢气储存,而在用电需求增大时启动燃料电池供电。目标是为地区的电力供求调节做出贡献。
欧洲也已开始尝试利用剩余电力储存氢气。在丹麦的洛兰岛(Lolland),从2007年就开始用风力发电的剩余电力等将水电解,提取氢气,通过管道将氢气运送到约40个家庭(图3)。每个家庭都设有燃料电池热电联产系统,用于供电和供热。德国和法国也于2012年启动了氢气储存计划。德国计划储存大规模海上风力发电的剩余电力,法国计划储存太阳能发电的剩余电力。
图3:丹麦洛兰岛(Lolland)上设置的氢气储存系统
不过,氢气储存的缺点是,在电解水、储存、燃料电池发电这个过程中会损失很多能源。但优点是可以长期储存,因此也有人认为,这种方法适合于风力随季节而变化很大的风力发电。今后需要通过实证项目进一步明确氢气储存的优缺点,以开拓最佳市场。