王少刚：基于液氢的新型储能解决方案及应用场景

9月24日，中山先进低温技术研究院副院长王少刚先生受邀参加中国城市燃气氢能发展创新联盟2024年年会暨第五届氢能学术会议，并发表题为《基于液氢的新型储能解决方案及应用场景》的主题报告。

王少刚副院长首先从国家政策层面、可再生能源资源分配情况及我国长时储能需求等方面介绍了氢能的重要能源战略定位。“双碳”目标要求能源体系低碳化转型，可再生能源逐步替代化石能源成为必然趋势。随着可再生能源装机规模与上网电量逐年升高，大规模长时储能将成为刚需。从能量维度、时间维度、空间维度综合对比，氢储能是最有前途的长时储能方式。当氢能大规模应用时，储氢密度是关键性经济指标之一。液氢是理想储能介质，其储氢密度高、工作压力低、安全性好、经济性高，在存储密度、容量等方面具有优势，适合于长距离运输利用及大规模储能场景。

王少刚副院长重点介绍了基于液氢储能的综合能源利用系统。结合氢能上下游产业链，开发基于液氢储能的新能源利用系统，推动液氢的低成本“制-储-运-用”，构建多能融合为核心的能源生产和利用新体系。该系统有四大储能特性：一是储能规模可控，可达兆瓦-吉瓦级别，取决于液化器规模；二是储能时长灵活，可在小时-季度范围灵活配置，取决于储存装置规模；三是充放电时间可完全解耦；四是多种能源综合梯级利用，灵活可控。

王少刚副院长还详细分享了以光伏为能源来源，构建液氢储能综合能源利用系统的系统仿真优化过程，涵盖了绿电-液氢-绿电的全产业链条。并基于光伏容量变化，对储能和弃电的经济性进行分析，得出大量弃电时储能才有价值的结论。在当前的技术条件下，弃电和储能的效率持平时，光伏用户容量比值为2.8；随着电解效率、燃料电池效率提升及液化能耗降低，该比值将逐步降低。

王少刚副院长把压缩空气储能、高压氢气储能的绿色电力系统与液氢储能的经济性进行对比分析。由于电解水制氢电耗高和能量密度低，高压氢气储能经济性处于显著劣势，压缩空气储能效率显著高于高压氢气储能。由于极高的能量密度，液氢储能规模化效益明显，在当前技术水平下，当储能规模达到100-300兆瓦时液氢已经具有显著经济性。

王少刚副院长还介绍了海陆两种常见的液氢储能的应用场景，分别是新能源富集地区光伏/风电制氢-液化工厂液化-液氢罐车输运/就地储存-燃料电池发电并网等可再生能源的陆上迁移场景，以及海上风电制氢-液化工厂液化-液氢船运-液氢接收加注-液氢加氢站等深远海风电耦合氢能制储输用场景。液氢储运在国外应用广泛，但国内目前应用场景较为单一，仅在航天发射场应用；在未来液氢将广泛应用于重卡、船舶、火车、飞机等交通领域。最后，王少刚副院长还以茂名放鸡岛及珠海万山岛为实例，详细分享了液氢储能系统应用方案。