储能技术应用将形成新的发展趋势-第2页-北极星售电网

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质子交换膜燃料电池电源系统的优点

宋江涛表示，作为地球上最轻的元素，氢具有最高的能源密度，可以通过电将水分解产生。如果水电解槽与风力发电或太阳能电池板集成，氢气作为能量储存的媒介可由多余的风力、太阳能发电产生，即通过制氢设备将水电解形成氢气，并与质子交换膜(PEM)燃料电池集成发电。

在电网高峰时段，可开启质子交换膜燃料电池站发电来满足电网要求。由于质子交换膜燃料电池发电过程不涉及氢氧燃烧，因而不受“卡诺循环”的限制，能量转换率高。而且，发电时不产生污染，发电单元模块化，可靠性高，组装和维修都很方便，工作时没有噪音。所以，质子交换膜燃料电池电源是一种清洁、高效的绿色环保电源。

相比传统的电池存储系统，质子交换膜燃料电池电源系统具有两个显著的优点：一是循环寿命长。制氢设备通常设计为20年的使用寿命，质子交换膜燃料电池站通常可以可靠运行4万个小时。最近，Adzic在Brookhaven国家实验室在质子交换膜燃料电池稳定性上取得突破，将进一步增加该系统的寿命。而增加电池ESOI的最可行的方法是提高循环寿命，因此，质子交换膜燃料电池电源系统有效地储存风能具有非常好的前景。二是产氢所需的原材料只有纯净水，质子交换膜燃料电池排放的也是纯净的水，非常符合成本效益和环境友好的宗旨。

质子交换膜燃料电池技术提高经济效益

宋江涛认为，在风力或太阳能混合发电、制氢系统方案得到应用后，现存问题都可以有效地解决，但这种方法的问题是，传统的发电机电解制氢过程中需要稳定的电流和电压。

由于风力、太阳能发电是间歇性的，连接到该电源的制氢设备很难正常工作，除非安装额外的变压器，但是提高了运行成本。

不过，最近发明的Verde制氢设备克服这个障碍，这项专利技术使制氢设备在任何电流和电压下得以运行，尤其提高了在间歇性风力、太阳能发电情况下的产氢效率。此外，基于PLC芯片的自动控制系统，Verde制氢设备能强制性地保证这个系统各个组成部分之间的相互协作运行。

宋江涛表示，质子交换膜燃料电池技术的完善与应用对于我国“三北”地区众多风电、光伏发电企业来说，可有效地与风电、光伏这类不稳定的电源结合，利用弃风、弃电来进行电解水制氢，通过能量的转化来实现弃风、弃电的有效利用，从而提高风电、光伏发电企业的经济效益。总体来说，质子交换膜燃料电池技术与风能或太阳能一体化的能量存储系统，能显著提高可再生能源的利用效率，给并网发电带来经济效益。因此，从提高其经济性和环境保护的方面来考虑，稳步持续发展可再生能源和提高可持续能源并网率是必要的。

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