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美國能源部儲能大挑戰路線圖發布
作者:官方 來源:香橙會研究院 所屬欄目:頻道 發布時間:2021-02-25 14:08
[ 導讀 ]美國能源部(DOE)發布儲能大挑戰路線圖(Energy Storage Grand Challenge Roadmap),這是美國發布的首個關于儲能的綜合...

12月21日,美國能源部(DOE)當天發布了儲能大挑戰路線圖(Energy Storage Grand Challenge Roadmap),這是美國發布的首個關于儲能的綜合性戰略。 該路線圖提出了極具野心的目標:到2030年,可以在美國國內開發、制造能夠滿足美國所有市場需求的儲能技術。 路線圖包含“三大課題”和“五大路徑”,并列舉了儲能的“三個技術方向”,其中氫儲能(HES)作為一種重要的儲能技術被提及。

1.“三大課題”和“五大路徑”

 “三大課題“探討如何從研發、制造和應用三個方向實現儲能領域的自給自足,并出口相關產品和服務。

 “五大路徑”將DOE儲能戰略細分,從技術研發,到打造自給自足的原材料供應鏈,再到技術轉化、政府支持和教育培訓,層層推進美國在儲能領域的發展,打造以終端使用為目標、研發和產業相結合的完整產業鏈。

2.氫電雙向儲能成為主要探討對象

三個儲能技術方向包括:雙向電力儲能(固定式和移動式),化學能儲和熱能存儲,靈活生產和可控負荷。其中,氫儲能(HES)主要包括電氫雙向轉化儲能和鹽穴存儲兩種,前者為主要探討對象。

電氫雙向儲能是只通過電解水方法制造并儲存氫氣,再通過燃料電池將氫重新轉化成電和水,形成一個完整的能源利用閉環。可逆燃料電池(RFC)為其中一種有效技術,包括分離式RFC和一體化RFC兩種。 ? 分離式RFC:電解槽和電堆單獨設置進行雙向轉化? 一體化RFC:在同一電堆中完成水電雙向轉化 RFC面臨兩個問題:

1) 技術不成熟,示范應用少。目前RFC的示范應用很少,短期內分離式RFC或較為可行,但只能應用于MW級固定式燃料電池;一體化RFC處于研發的早期階段,如得到應用將大幅度降低成本和系統復雜程度。

2) 雙向轉化的能量損耗較高。低溫RFC的轉化效率較低,小于40%;高溫RFC可將轉化效率提升至70%,但對熱管理方面有一定要求。對兩種技術路線的研究同時進行。 文中表示,電解水是短期制氫的重要方法,未來可探索太陽光直接制氫技術,如何提高電解槽轉化效率和降低工業化應用成本是今后的重要課題。


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