电网规模氢气储能经济性如何改善？

 通过电力产生气体是利用电解将水转化为氢气的方法。而所制成的氢气可以用作车辆燃料，与二氧化碳结合形成甲烷（天然气的替代物），或以低浓度的氢气注入天然气发电设施。

如果采用多余的可再生能源生产制造，生成的氢气在生产和消费过程中都是低碳的。尽管氢燃料车辆出现显著增长，但电网规模应用的氢气储能应用状况如何？

为什么要为电网储存氢气？

在过去的十年里，电池（尤其是锂离子电池）作为一种储能形式发生了巨大的转变。尽管通过释放夜间储存的电能来减少白天的高峰负荷已经取得了令人难以置信的成功，但这样的措施是非常有限的。

电池只能在电力供应平稳之前保持充电状态。而在电力供应持续出现问题的情况下（例如几天或几周没有足够的风力），就没有碳中性供电的方法来避免停电。

天然气、甲烷、氢气的关键优势在于它可以长时间大量储存能量。如果其生产中使用的电力来自可再生能源，则氢气也具有碳中和的益处。

除了化石燃料以外，只有季节性热能存储和抽水蓄能才具有类似的储能能力和长期储能潜力。另一个好处是氢气能够以5%-15％的浓度注入到现有的天然气发电基础设施中，没有不良影响，从而减少了资本支出。

天然气发电技术并不是什么新鲜事。那么，作为电网支持技术的是什么呢？很简单，天然气价格很低，而且电风的电力价格相对太贵，但这种景观如何变化？

将电力转化为气体的经济学

虽然目前电网规模储气罐的例子有限，但荷兰皇家壳牌有限公司和Uniper SE公司等能源巨头正在加紧投资。液化空气集团公司先进业务和技术副总裁Pierre-Etienne Franc表示：“2020年到2030年将使用氢气发电，而上世纪90年代是太阳能和风能为主导。”

氢气储能的关键驱动力是可再生能源发电量的过剩。尽管电解技术本身是昂贵的（使成本更低和更高效），所涉及的电力成本通常使得产生氢气的成本得不偿失。

过剩的可再生能源以及浪费的剩余能量造成的收入损失 正在改变该技术的经济可行性。由于拥堵的输电线路导致涡轮机闲置，2015年风力发电的15％被浪费。

而在德国，2017年2月风力发电周期间产生的风力将在此期间的电力批发价格大部分时间内降至25欧元/兆瓦时以下。在这个层面上，选择产生氢气来支付分配成本变得可行。

德国拥有广泛的现有天然气发电基础设施，以及高水平的可再生能源的发电能力，目前在欧洲和全球范围内都处于能源转化的阶段。然而，澳大利亚也在转向氢气生产，以吸收其多余的太阳能和风能。
虽然氢气储能的年限可以很长，甚至几十年，并与现有电力系统的广泛整合，但随着更多的可再生能源发电设施上线运营，其经济性才会有所改善。