燃料电池储能及发电分析报告-培训课件

氢储能及燃料电池发电领域的探索2023.11目录0102双碳背景下能源发展趋势氢制储运发展路线CONTENT目录03

氢储能及燃料电池发电研究04雄韬氢能推动行业发展2智慧能源

服务世界CONTENT目录01双碳背景下能源发展趋势3智慧能源

服务世界1.

双碳背景下能源发展趋势化石能源总量减少

CO2

排放量必须降低

清洁可再生能源是必然选择

全球一次能源总量（）

全球能源中二氧化碳净排放量二氧化碳排放量（十亿吨二氧化碳当量）EJ/年501000维持现状25可再生能源50003060双碳目标化石巴黎协定01980198020202020210021002070年净零排放4智慧能源

服务世界1.1

氢能发展趋势低碳新能源产业进入高质量发展期

氢能蓄势待发交通机械

物流航天

航空➢

降低交通运输过程中的碳排放可再生发电热电联供零碳无污染➢

氢能综合利用率最高燃料电池系统示意图工业降低工业用能领域的碳排放红色部分为目前氢能已应用领域5智慧能源

服务世界1.1

氢能发展趋势2020年6月，国家能源局发布《2020能源工作指导意见》，推动储能、氢能技术进步与产业发展。优先利用工业副产氢可再生能源制氢⚫⚫⚫国家能源体系重要组成部分制氢运氢固化氧化物电解池制氢等储能方向2022《氢能产业发展⚫⚫提高高压气态储运效率（探索70Mpa运储）中长期规划（2021-2035

年）》用能源终端实现绿色低碳转型的重要载体规划明确了氢能和氢能产业的战略定位开展掺氢天然气管道、纯氢管道等试点示范到2025年，燃料电池车辆保有量达到5万辆，可再生能源制氢量达到10-20万吨交通、工业直接能源⚫⚫重点推进氢燃料电池中重型车辆应用用氢战略性新兴产业和未来产业重点发展方向2030年形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系；2035年形成氢能产业体系探索培育“风光发电+氢储能”一体化应用新模式；6智慧能源

服务世界1.2

氢储能优势✓

高效消纳✓

安全运行✓

机制体制⚫

可再生能源：波动性、随机性⚫

发电设备：低抗扰性、弱支撑性电网三大挑战氢气是一种二次能源，其本身具有热值高、能量密度大等特点，且理论上可实现零碳排放。氢储能具备大规模、长周期等优势，可实现可再生能源电力的时间、空间转移，将成为拓展电能利用、应对可再生能源随机波动的最佳方式之一。第7页，共29页7智慧能源

服务世界CONTENT目录02氢制储运发展路线8智慧能源

服务世界2.制氢、储氢及用氢网络风能、光能及化学能等可再生能源制氢优势巨大容量大周期长9智慧能源

服务世界2.1电解制氢从长期来看，受电价成本下降影响，

“绿电”电解水制“绿氢”将成为未来供氢的主流路线。电解水制氢技术成熟，工艺简单，清洁环保，制取的氢气和氧气纯度高，可大规模使用。10智慧能源

服务世界2.1电解制氢11智慧能源

服务世界2.2高压储氢••储氢罐工作压力与电解水制氢压力一致，可根据使用需要，利用压缩机对氢气进行升压。球罐储氢在中国是最常用的储氢方式。12智慧能源

服务世界2.2高压储氢13智慧能源

服务世界2.3加氢设施14智慧能源

服务世界CONTENT目录03氢储能及燃料电池发电研究15智慧能源

服务世界3.1锂电储能应用场景铁路站房、车辆段场应用场景系统参数接入电压等级系统额定功率10kV

可调1.5MW系统额定容量尺寸3MW40尺标准柜过载能力充电接入110%10min,120%1min.光伏/市电◼

根据车站规模、年发电量和车站负荷情况设计合理容量的储能装置。◼

削峰填谷等能源优化利用◼

维持整个配电系统母线电源的稳定，提高车站配电系统的可靠性。16智慧能源

服务世界3.2储能系统电池多样化应用场景17智慧能源

服务世界3.3氢储能典型路径18智慧能源

服务世界3.4氢储能原理框架发电系统能量转换效率最高达可到60%以上，高于传统的火力发电效率高效率可安装在各种规模的能源系统中，从1MW到几百MW均可实现使用氢燃料为能源载体，可以通过电解、裂解等工艺生产，从而实现对可再生能源的充分利用可再生能源灵活性氢储能分为3个部分：➢

电解水制氢➢

氢气存储➢

氢气发电高可靠性低排放长时间运行，而且不会因为燃料短缺或电力需求波动而受到影响，具有高可靠性排放水，无有污染➢

利用弃风弃电进行电解水制氢存储，在用电高峰时进行发电，完成电网削峰填谷的功能。19智慧能源

服务世界3.5氢储能-制氢储氢发电综合方案氢储能——制氢储氢发电综合方案在制氢单元，储氢单元和发电单元的基础上，根据需要的容量，可以用多个单元进行累加，通过控制调度中心形成大型的制氢储氢发电一体的综合应用型电站20智慧能源

服务世界3.5氢储发电站整体方案提纯氢气冷水10kVAC380VAC负载变压器热水电网燃料电池发电系统21智慧能源

服务世界3.5燃料电池发电电气原理图例：4个燃料电池发电机+1个蓄电池接入一个DCAC逆变器构成一个发电模块，然后发电模块接入一个变压器，构成一个发电变压系统，共需1个发电变压系统组建1MW发电站380V交流电10kV交流电发电模块变压器并网负载22智慧能源

服务世界3.6燃料电池发电应用场景车载式应急电源，应急电源车和氢车行驶到使用端；可解决大型医院，商场，工业园区的临时用电多集装箱并联形成大功率燃料电池发电站23智慧能源

服务世界CONTENT目录04雄韬氢能行业发展24智慧能源

服务世界4.雄韬集团第一家的公司（氢气制储运加，燃料电池的催化剂膜电极到发动机）出口第一个到的第一及唯一（多家世界500强UPS锂电唯一供应商）第一家的国内上市公司通信锂电铅酸蓄电池曾连续10年25智慧能源

服务世界4.1雄韬氢能产业布局电堆关键材料/核心技术/产业化系统集成/控制/产业化氢能基础设施建设应用领域拓展乘用车客车氢气加注设备空压机氢引射循环增湿器其他部件控制器物流车重卡交通车辆供气系统系统部件BOP环卫车叉车加氢站运氢燃料电池系统燃料电池电堆工程机械其他领域工程车辆港口机械通讯基站热电联供船舶双极板膜电极密封件储氢质子交换膜催化剂气体扩散层制氢无人机氢气供给系统集成应用场景注：标红部分为已投资/应用或拟投资/应用的领域26智慧能源

服务世界4.2雄韬氢雄燃料电池系统27智慧能源

服务世界4.2雄韬氢雄燃料电池系统◼

450辆燃料电池车，总计运行里程超2000万公里28智慧能源

服务世界4.2燃料电池系统关键技术关键技术推动燃料电池发动机系统性能提升•

一体化集成提高发动机功率密度•

发动机电堆协同提升系统效率•

无辅热低温冷启动技术•

电堆自增湿技术29智慧能源

服务世界4.2燃料电池系统关键成果发动机产品推动行业技术进步◼

发动机成本降低◼

产品可靠性、稳定性、耐久性提升◼

维护便捷性增强◼

发动机氢耗降低30