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总第 10 期 2020 / 12
氢作为未来重点发展对象,大力扶持相关制氢项目。 场合,可采用燃烧氢气的方法推动汽轮机发电满足大
储运环节。氢气具有不稳定性,且易燃易爆,因 规模负荷需求,而该发电方式的普及取决于氢气制取、
此其储存和运输需要在较高的技术要求下进行,故 储运成本降低及相关技术突破。
难度大成本高,这也是氢气现阶段不能广泛应用的 CSIRO 认为,在电网领域,氢气有极大潜力成
主要原因之一。澳大利亚联邦科学与工业研究组织 为现有储能系统的有效替代,即氢燃料电池将会大规
(CSIRO)认为,考虑氢气储运成本问题,现阶段性 模替代现有的化学电池储能系统,成为未来电网削峰
价比最高的氢气储存方式仍为氢气压缩存储。液氢和 平谷、确保供需平衡的有效手段。CSIRO 在报告中
物质合成存储虽然容量大、能量密度高,但受限于成 指出,鉴于氢燃料电池的高功率密度,可充分参与电
本因素难以大规模应用。氢气运输方面,CSIRO 指出, 力市场并用以提供快速调频、调压服务,同时,预计
澳大利亚国内范围利用现有天然气管网框架进行管道 到 2025 年,对于 100MW 储能系统,采用氢燃料电
运输潜力巨大,但需要有升级的设施和严格的标准出 池的成本可基本与化学电池持平。另一方面,与化学
台。同时,氢气出口方面,鉴于目前对于氨的商业储 电池储能系统不同,氢燃料电池不受充放电能量损耗
运较为成熟,将氢气转化为氨进行储存运输然后再提 以及自放电影响,受到季节及外界温度等因素影响较
取的方法具有巨大潜力,目前 CSIRO 正在加快推进 低。目前,氢燃料电池已经初步实现商业化,基于不
氢气合成氨并提取的相关技术研究。 同技术,其电池容量可从几千瓦到几兆瓦不等,因此,
应用环节。氢气的应用极为广泛,不仅可作为工 氢燃料电池作为分布式储能系统为电网提供相关辅助
业气体用于生成各类工业产品如氨、肥料、纤维等, 服务,具有巨大的商业潜力和广阔的发展前景。
还可用于电网发电、居民供热供气系统。在电力系统 澳大利亚在各州均有试点项目实施,本小节将就
中,氢气可以燃料电池的形式或在燃烧后推动汽轮机 部分重点氢能项目进行简要的介绍。
来向电网供电,也可与天然气混合并利用现有天然气 氢能全供应链试点项目 :该项目是由日本政府与
管网向居民供气。同时,氢气还可广泛应用于交通领 澳大利亚政府合作的、为期 4 年(2018—2021)的
域,驱动氢燃料电池车。目前,澳大利亚氢能应用主 氢气全产业链试点工程,项目涵盖氢能产业链各环节,
要集中在工业领域,针对未来氢能产业,氢能发电和 包括利用维多利亚州 Latrobe 山谷的褐煤制氢、液化
氢能出口是重要战略之一。 存储及海上运输,并最终出口至日本。该项目的目标
是实现褐煤制氢商业化并使 Latrobe 山谷成为全球主
澳大利亚氢能源与电网的关系 要氢产地。
澳大利亚已将氢能发电作为重要战略之一,伴 Jemena 西悉尼绿色天然气项目 :该项目是由澳
随制氢成本的降低以及大规模氢气储存运输的普及, 大利亚可再生能源机构 ARENA 赞助,国网澳洲子公
氢能发电标志着电网向清洁电网过渡迈出重要一步。 司 Jemena 负责实施的电解水制氢及应用项目,该
目前,氢能发电的主流趋势是通过氢燃料电池, 项目利用可再生能源电解水制取氢气,一部分加入
即通过氢气和氧气直接发生电化学反应生成电能,换 Jemena 现有天然气管网供用户使用,一部分通过汽
言之,是电解水的逆反应。此过程不需要进行燃烧, 轮机发电并网,剩余部分则供应氢燃料电池车加氢站。
且能量转换效率高达 60% 至 80%,污染少、噪声小 该项目是对电解水制氢及天然气管道输氢的有效探索。
且布置灵活。但在目前阶段,受限于燃料电池的成本 Yara 绿色氢工厂项目 :该项目位于西澳,是由
和容量等因素,氢燃料电池发电模式在应对大容量负 Yara、ENGIE 和 ARENA 三家机构共同合作实施的
荷需求时的经济效益不高。在大规模集中式电力需求 氢气制氨试点项目。该项目采用可再生能源电解制氢,
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