Водородное аккумулирование энергии

Обычно  водородное  аккумулирование  энергии  рассматривается  в  виде  цепочки, 

связывающей первичный источник энергии, производство водорода, систему хранения 

водорода  и  водородную  энергоустановку  [2].  Относительно  применения  с  ВИЭ  эта 

цепочка  сводится  как  правило  к  получению  водорода  путем  электролиза,  хранению 

водорода  в  сжатом  или  твердофазном  связанном  виде  и  получению  электрической 

энергии с использованием электрохимических генераторов (топливных элементов) или 

водородосжигающих  установок  (включая  двигатели  внутреннего  сгорания)  [23  -  26]. 

Подобная  система  рассматривается  в  качестве  буфера  между  электрической  сетью  и 

ВИЭ  и  предназначена  не  только  для  долговременного  хранения  энергии,  но  и  для 

сглаживания существенных пульсаций, связанных с переменным характером ВИЭ.  

Водород можно хранить либо в чистом виде, либо в виде химических соединений с 

высоким содержанием водорода, из которых, при необходимости, он может быть легко 

получен  непосредственно  на  борту  транспортного  средства  в  одном  из  следующих 

процессов: 

Изменение параметров или агрегатного состояния водорода: 

– 

сжатие газа или комбинированный процесс сжатия и охлаждения; 

ожижение  водорода.  Водород,  обладающий  низкой  критической 

температурой,  необходимо  охлаждать  до  температуры  ниже  20  К,  чтобы 

сохранять его в жидком состоянии в сосудах без избыточного давления. 

– 

адсорбция газообразного водорода некоторым подходящим адсорбентом, например, 

– 

образование  соединений  с  высоким  содержанием  водорода.  Такими  соединениями 

– 

соединения с сильной водородной связью, требующие реализации относительно 

можно отнести, например, метанол, этанол, аммиак, а также воду, которую можно 

рассматривать как «носитель» водорода; 

– 

соединения, которые могут  быть обратимо преобразованы в другие  вещества с 

– 

гидриды  металлов,  то  есть  соединения  «металл»-«водород»,  обладающие 

температуры. 

Характеристики первичных источников энергии и графиков потребления оказывают 

существенное влияние на основные технические и экономические характеристики как 

отдельных  агрегатов,  так  и  системы  аккумулирования.  Среди  прочих  технологий 

хранения энергии водородное аккумулирование отличается относительно низким КПД 

(40…60%), однако этот недостаток компенсируется достоинствами водородных систем, 

среди которых выделяются возможность длительного хранения энергии без потерь, что 

недостижимо для химических источников тока, высокая плотность хранения энергии и 

малые капитальные затраты по сравнению с ГАЭС и ПАЭС. 

В  частности,  при  суточном  хранении  водорода  в  металлогидридной  системе  и 

производстве электроэнергии для конечного потребителя с использованием ТПТЭ часть 

стоимости электроэнергии, связанная с хранением водорода, составляет около 1.2 цента 

США/кВт∙ч, а при хранении водорода в течение 30 суток – 12 центов США/кВт∙ч. Полная 

стоимость  пиковой  электроэнергии  в  зависимости  от  режимов  и  методов  хранения  и 

потребления водорода изменяется от 19 до 60 центов США за кВт∙ч [27; 28]. 

МАТЕРИАЛЫ СЕМИНАРА ЛАБОРАТОРИИ ВЭТ ОИВТ РАН 

11 

 

 

 

жүктеу/скачать 0,69 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: