土耳其研究：德国全国推广氢储能可使能源成本降低约60%

随着全球可再生能源的推广使用，各国研究人员正在寻求全天候有效管理能源的最佳策略，包括在高峰期、阴天或无风天气下。近期的一项研究表明，氢能储能能够以大规模且相对较低的成本实现可再生能源的存储。

例如，土耳其研究人员的模型预测，若德国全国范围内的可再生能源工厂广泛采用氢能储能，将使该国的能源成本降低约60%。该研究成果已于今年早些时候在《IEEE 工程管理学报》上发表。

"我们深信，一旦达到最佳规模，绿色氢能将改变游戏规则。"——Denizhan Guven，伊斯坦布尔技术大学，土耳其

风能和太阳能等可再生能源是可持续发展的关键，但其供应可能因环境条件而波动。因此，需要在产能充足时有效存储多余的能量，以便在风能或太阳能条件不佳且产能不足时使用。

氢储能是一种可行的解决方案，包括将氢气压缩至储罐、冷却成液体、与金属结合、存储在化合物中或吸附在活性炭等材料上。

"每种方法都有其优缺点，安全、效率和实用性等因素会影响其在各种应用中的应用。"土耳其卡迪尔哈斯大学助理教授Zeynep Bektas解释道。

Bektas及其团队对六种不同的储能方式进行了评估，包括储氢、压缩空气和四种不同的电池类型（锂离子、钠硫、钒氧化还原、铅酸）：

储能方式 类别 结论
储氢化学储能在电网规模运营中表现最佳
压缩空气储能物理储能表现一般
锂离子、钠硫、钒氧化还原、铅酸电池电池储能与储氢相比各有优劣

研究发现，储氢在电网规模运营中表现最佳。

模型测算：氢储能使德国能源成本降60%、荷兰降58%

研究人员随后构建了模型，以探讨大规模氢能储能的影响。在第一个案例研究中，他们使用了德国可再生能源生产商Enertrag此前在德国建立的首批将可再生能源与现场储氢相结合的发电厂之一的数据。研究人员的模拟显示，在德国推广氢技术可以使该国的能源成本降低近三分之二。

Bektas及其团队还利用荷兰能源网络运营商Gasunie的数据对荷兰的氢能储能进行了建模，该运营商的网络包括可再生能源、天然气和氢能储能。Bektas团队的模型预测，氢能储能将使荷兰的能源成本降低58%。

该研究的合著者之一、土耳其伊斯坦布尔技术大学的研究助理Denizhan Guven表示，氢的使用对环境的影响也十分显著。他指出，绿色氢气的生命周期总排放量相当于每公斤氢气约排放1公斤二氧化碳，而一公斤石油则产生约10.16公斤二氧化碳。他进一步补充："这些数据明确显示，绿氢与汽油的碳排放量存在明显差异，前者更环保。我们深信，一旦达到最佳规模，绿氢将彻底改变行业格局。"

挑战与前景：氢储能规模应用后价格将逐步降低

另一方面，研究者指出，氢气易燃，必须高度高压储存，这使得安全运输和储存氢气成为一项挑战，成本也较高。

然而，Bektas表示，随着氢储存的大规模应用，其价格将逐渐降低，这也是研究中发现的成本节约途径。值得注意的是，他们提出的是与氢存储相结合的可再生能源系统，而非完全依赖氢的系统。

"鉴于绿氢的清洁特性……以及与能源转型的高度兼容性，它可以被视为未来几十年最具潜力的储能技术之一。"（IEEE Journal Watch）