李晶 周浩 楊志博 周德 劉永超 馬志寶

摘要：在當(dāng)今新型電力體系的構(gòu)建中，氫能憑借其清潔和高效的特性，正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型的重要支柱之一。在“雙碳”目標(biāo)的背景下，傳統(tǒng)能源對(duì)全球氣候變化的影響愈發(fā)嚴(yán)重，可再生能源的需求同步增長(zhǎng)。氫能的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用得到前所未有的重視與關(guān)注。文章綜述了當(dāng)前新型電力體系下氫能的研究現(xiàn)狀，主要包含有制氫技術(shù)、儲(chǔ)氫及運(yùn)輸技術(shù)、電氫耦合、氫能儲(chǔ)能和調(diào)峰方面的優(yōu)勢(shì)以及氫能在電力行業(yè)的挑戰(zhàn)與展望。通過(guò)分析表明，氫能在儲(chǔ)能和調(diào)峰方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)的研究應(yīng)聚焦于提高生產(chǎn)效率、降低儲(chǔ)運(yùn)成本以及推廣燃料電池等核心技術(shù)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的支持，氫能有潛力在未來(lái)的能源市場(chǎng)中占據(jù)重要地位，為實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和構(gòu)建低碳社會(huì)提供強(qiáng)有力的支撐。

關(guān)鍵詞：氫能；制氫技術(shù)；儲(chǔ)氫技術(shù)；可再生能源；新型電力系統(tǒng)

中圖分類號(hào)： TK 91??文獻(xiàn)標(biāo)志碼： ?A

0?引言

氫能作為一種清潔、高效、綠色的可再生的能源，具有非常重要的戰(zhàn)略意義［1-2］。氫氣燃燒產(chǎn)物僅為水，無(wú)污染、零排放，在減緩全球氣候變化和改善空氣質(zhì)量方面具有顯著作用。氫氣的能量密度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)化石燃料（120～140 MJ/kg），同等條件下可以提供更高的能量［3-4］。

可再生性和循環(huán)性是氫能的突出優(yōu)勢(shì)之一，氫氣可以通過(guò)電解水、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化等多種方式制得。就儲(chǔ)運(yùn)方式，可采取多種方式滿足不同的需求場(chǎng)景。通過(guò)高壓儲(chǔ)存、液化氫儲(chǔ)存、金屬氫化物儲(chǔ)存、吸附儲(chǔ)存等方式進(jìn)行儲(chǔ)存；運(yùn)輸方式主要有高壓氣態(tài)運(yùn)輸、液態(tài)運(yùn)輸、有機(jī)載體運(yùn)輸以及固態(tài)儲(chǔ)氫運(yùn)輸?shù)龋?-6］。這些靈活的儲(chǔ)運(yùn)方式，保障了氫能在電力系統(tǒng)中的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。

在電力系統(tǒng)中，氫能可以作為一種高效的能量?jī)?chǔ)存介質(zhì)，通過(guò)電解水產(chǎn)生的氫氣儲(chǔ)存過(guò)剩電能，保障電力調(diào)度和負(fù)荷平衡。氫氣可以將化學(xué)能高效地轉(zhuǎn)換為電能，為電網(wǎng)提供穩(wěn)定的基荷或調(diào)峰電力。氫能可作為快速響應(yīng)的調(diào)峰資源，彌補(bǔ)風(fēng)電、光伏發(fā)電等可再生能源的間歇性和不確定性，增強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性［7］。氫能在分布式能源系統(tǒng)中同樣可以促進(jìn)能源互聯(lián)互通，提高能源的整體利用效率和系統(tǒng)的可持續(xù)性。因此，氫能的戰(zhàn)略價(jià)值不僅體現(xiàn)在其清潔、高效性上，還在多個(gè)方面具有優(yōu)越的應(yīng)用潛力，氫能為實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和構(gòu)建低碳社會(huì)提供了強(qiáng)有力的支撐。隨著產(chǎn)業(yè)的降本增效和高質(zhì)量發(fā)展，氫能有望在全球能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)更加重要的地位。但是，氫能的發(fā)展也面臨技術(shù)瓶頸、降低成本、完善基礎(chǔ)設(shè)施和政策等諸多挑戰(zhàn)［8］。

目前，氫能的研究方向主要包括：綠色制氫技術(shù)、儲(chǔ)氫與催化加氫技術(shù)、燃料電池技術(shù)等。（1）綠色制氫技術(shù)是研究從可再生能源中有效、高效地制氫，涉及高性能制氫與加氫催化劑材料的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、海水堿性電解制氫、光電制氫等方法的優(yōu)化。（2）儲(chǔ)氫與運(yùn)氫技術(shù)研究高效、安全的儲(chǔ)運(yùn)。（3）燃料電池技術(shù)是探索提高燃料電池的性能和降低成本，使其成為實(shí)際應(yīng)用中的可靠的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備。氫能研究的最終目標(biāo)是構(gòu)建氫能產(chǎn)業(yè)體系，推動(dòng)多元應(yīng)用，支撐雙碳目標(biāo)，推動(dòng)能源消費(fèi)轉(zhuǎn)型和高耗能、高排放行業(yè)的綠色發(fā)展，減少溫室氣體排放。在這個(gè)過(guò)程中，存在的問(wèn)題有如何降本增效，提升競(jìng)爭(zhēng)力以及技術(shù)的安全性與可靠性。

本文分析了當(dāng)前電力系統(tǒng)下氫能的研究現(xiàn)狀，主要包含制氫技術(shù)的發(fā)展、儲(chǔ)氫及運(yùn)輸技術(shù)的革新、氫燃料電池技術(shù)的演變以及氫能在電力行業(yè)所處的環(huán)境狀況及未來(lái)的發(fā)展方向，為氫能在電力系統(tǒng)中的深入研究和廣泛應(yīng)用提供參考，同時(shí)也展望了氫能的未來(lái)發(fā)展方向和戰(zhàn)略布局。

1?氫能及氫的制備技術(shù)

氫能是一種通過(guò)氫氣和氧氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)釋放出的化學(xué)能。作為一種二次清潔能源，其工作原理主要基于電解水或燃料電池這兩個(gè)過(guò)程。其應(yīng)用主要是通過(guò)燃料電池來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其核心在于電解水的逆反應(yīng)［9］。在這個(gè)過(guò)程中，氫氣和氧氣分別被供給到燃料電池的陰極和陽(yáng)極。在陰極，氫氣與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，釋放電子，這些電子通過(guò)外部電路流向陽(yáng)極，產(chǎn)生電流。電子到達(dá)陽(yáng)極后與氧氣結(jié)合生成水，這是電能的直接來(lái)源［10］。燃料電池是氫能轉(zhuǎn)化為電能的高效裝置，它以其清潔環(huán)保、高效能、模塊化等優(yōu)勢(shì)，被視為未來(lái)替代礦物能源的最佳選擇。

1.1?水電解技術(shù)

水電解技術(shù)通過(guò)將水分解為氫氣和氧氣來(lái)生產(chǎn)氫氣。水的電解是一個(gè)化學(xué)過(guò)程，在直流電的作用下，將H2O分解成H2和O2。水電解技術(shù)不僅用于生產(chǎn)氫氣，還可以與可再生能源耦合，存儲(chǔ)風(fēng)能和太陽(yáng)能等間歇性能源。通過(guò)此途徑，可以在產(chǎn)能過(guò)剩時(shí)制氫，在需求高峰時(shí)釋放氫能，從而實(shí)現(xiàn)能源的平衡供需。雖然目前，全球只有不到4%的H2是水電解產(chǎn)生的，但隨著氫能的發(fā)展，水電解制氫比例預(yù)計(jì)將顯著增加。據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)預(yù)計(jì)，到2050年氫能將占全球能源消耗總量的18%。水電解技術(shù)將在未來(lái)電力系統(tǒng)中扮演舉足輕重的角色［11］。

目前，水的電解技術(shù)主要包含堿性電解（ALK）、質(zhì)子交換膜電解（PEM）和固體氧化物電解（SOEC）等。ALK是在堿性溶液中進(jìn)行的水電解過(guò)程。它使用廉價(jià)的電極材料，如鎳合金等，這些材料不需要貴金屬。在電解過(guò)程中，電流通過(guò)水溶液，水分子在陰極接受電子形成氫氣，而在陽(yáng)極釋放電子產(chǎn)生氧氣；PEM使用一種酸性聚合物膜作為電解質(zhì)，這種膜只允許正離子通過(guò)。在電解過(guò)程中，水分子在陽(yáng)極側(cè)分解為氧氣和質(zhì)子，質(zhì)子通過(guò)膜到達(dá)陰極側(cè)，在那里它們與電子結(jié)合生成氫氣；SOEC使用固態(tài)陶瓷氧化物作為電解質(zhì)。在高溫下，氧離子通過(guò)電解質(zhì)從陽(yáng)極遷移到陰極，反應(yīng)生成氫氣和氧氣［12-16］，具體如表1所示。

1.2?生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)

生物質(zhì)轉(zhuǎn)化制氫是將生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)換為氫氣的技術(shù)，具有環(huán)境友好和可持續(xù)的特點(diǎn)，主要分為熱化學(xué)法制氫和生物法制氫兩大類［17-18］。

熱化學(xué)法制氫是通過(guò)高溫化學(xué)反應(yīng)將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氫氣，通常包含有：（1）熱解或氣化：將生物質(zhì)加熱到高溫，在缺氧環(huán)境下分解。（2）水蒸氣重整：生物質(zhì)產(chǎn)生的氣體與水蒸氣反應(yīng)，進(jìn)一步提高氫氣的產(chǎn)量。（3）氣體清潔和分離：為了獲得純凈的氫氣，需要從產(chǎn)生的氣體混合物中清除雜質(zhì)，并通過(guò)膜分離或壓力擺動(dòng)吸附等技術(shù)分離出氫氣［19］。

生物法制氫是利用微生物代謝過(guò)程來(lái)生產(chǎn)氫氣，具有節(jié)能、可再生和不消耗礦物資源的特點(diǎn)。其主要依賴于微生物中的關(guān)鍵酶，如氫化酶和固氮酶，通過(guò)酶的催化活性將生物質(zhì)中的水分子與有機(jī)底物轉(zhuǎn)化為氫氣［20］，如圖1所示。

生物質(zhì)轉(zhuǎn)化制氫技術(shù)不僅可以為氫能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供支持，還能有效處理農(nóng)業(yè)和生活廢棄物，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和減少環(huán)境污染具有重要意義。生物質(zhì)熱化學(xué)制氫的過(guò)程，如圖1所示。

1.3?化石燃料轉(zhuǎn)化技術(shù)

化石燃料轉(zhuǎn)化制氫主要涉及煤氣化法、甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化法、重油部分氧化法、甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化法等。這些方法的選擇取決于原料的可用性、成本效益以及所需的氫氣純度等因素。目前，化石燃料轉(zhuǎn)化制氫是當(dāng)前全球氫氣生產(chǎn)的主要方式，但隨著對(duì)可再生能源和環(huán)境友好型技術(shù)的不斷追求，未來(lái)可能會(huì)有更多的研發(fā)工作投入到提高這些工藝的效率和可持續(xù)性上［21-22］。

煤氣化法是指煤炭在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成合成氣（主要是氫氣和一氧化碳的混合物），然后通過(guò)變換反應(yīng)將一氧化碳和水蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳，最后通過(guò)脫除酸性氣體和氫氣提純等工藝環(huán)節(jié)，得到不同純度的氫氣。

甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化法是指以天然氣、可燃冰等主要成分為甲烷的化石燃料為原料，通過(guò)甲烷與水蒸氣的反應(yīng)產(chǎn)生氫氣［23］。

整體來(lái)看，制氫技術(shù)的成本、能效和環(huán)境影響因技術(shù)而異，每種方法都有各自的優(yōu)勢(shì)和局限性。就目前而言，化石燃料制氫在能效上表現(xiàn)較好，隨著碳捕捉和儲(chǔ)存技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境影響和成本正在改善。電解水制氫的成本隨著可再生能源價(jià)格下降而變得更具競(jìng)爭(zhēng)力，且環(huán)境影響較小。生物質(zhì)能目前尚未達(dá)到工業(yè)規(guī)模，但它們?cè)陂L(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看可能是更可持續(xù)的選擇。

2?氫的儲(chǔ)存和運(yùn)輸

2.1?氫的儲(chǔ)存

氫的存儲(chǔ)技術(shù)主要包括高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫和固態(tài)儲(chǔ)氫［24］。目前應(yīng)用最廣泛的儲(chǔ)氫方式是高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫，該方法是通過(guò)將氫氣壓縮在儲(chǔ)氫容器中來(lái)提高其容量，具有成本低、能耗低、充放速度快的優(yōu)點(diǎn)，但儲(chǔ)氫密度較低，安全性較差，因此主要適用于小規(guī)模、短距離的運(yùn)輸場(chǎng)景。

低溫液態(tài)儲(chǔ)氫是將氫氣冷卻至極低溫度使其液化，從而提高存儲(chǔ)密度。該方法在單位質(zhì)量和單位體積上的儲(chǔ)氫密度具有優(yōu)勢(shì)，儲(chǔ)存成本較高。在液化過(guò)程耗能大，且對(duì)儲(chǔ)氫容器的絕熱性能要求極高。

有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫是利用有機(jī)液體（如環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷等）與氫氣進(jìn)行可逆加氫和脫氫反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)常溫常壓下的氫氣儲(chǔ)運(yùn)。該方法具有較高的能量密度，但目前在成本和技術(shù)層面仍面臨挑戰(zhàn)。

固態(tài)儲(chǔ)氫使用金屬氫化物、化學(xué)氫化物或納米材料等作為儲(chǔ)氫載體，通過(guò)化學(xué)吸附和物理吸附的方式實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫。固態(tài)儲(chǔ)氫具有儲(chǔ)氫密度高、儲(chǔ)氫壓力低、安全性好、放氫純度高等優(yōu)勢(shì)，目前主要處于研究階段［25］。

2.2?氫的運(yùn)輸

氫氣的運(yùn)輸是氫能供應(yīng)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不同的運(yùn)輸方式有其特定的適用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn)。隨著氫能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，氫的運(yùn)輸方式也在不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，以滿足不同需求和提高整體效率。氫作為一種能源載體，其運(yùn)輸方式的選擇取決于多種因素，包括運(yùn)輸距離、氫氣需求量以及成本效益等。氫的運(yùn)輸方式主要包括高壓氣體運(yùn)輸、液態(tài)氫氣運(yùn)輸和管道運(yùn)輸。高壓氣體運(yùn)輸是目前應(yīng)用最廣泛的運(yùn)輸方式，這種方式靈活且適用于小規(guī)模的運(yùn)輸需求。由于液態(tài)氫氣的體積能量密度高，因此液氫槽罐車具有較高的存儲(chǔ)容量，適用于中等距離的運(yùn)輸。然而，液氫的儲(chǔ)存和運(yùn)輸對(duì)容器的絕熱性能要求很高，以確保氫氣保持低溫液態(tài)。管道運(yùn)輸可以分為氣態(tài)管道運(yùn)輸和液態(tài)管道運(yùn)輸兩類。管道運(yùn)輸適合于大規(guī)模的氫氣輸送，可以實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)地到消費(fèi)地的連續(xù)運(yùn)輸，但建設(shè)成本較高［26］。

3?電氫耦合

電氫耦合技術(shù)（Electro-hydrogen coupling）是將電力系統(tǒng)與氫能系統(tǒng)相互連接的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電能與氫能之間的轉(zhuǎn)換與協(xié)同?？稍偕茉粗茪?，即利用風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源通過(guò)電解水來(lái)生產(chǎn)氫氣。這種方法可以提高電解水制氫的轉(zhuǎn)化效率，改善電解槽電堆、電極等的設(shè)計(jì)和制造工藝。這有助于解決可再生能源如棄風(fēng)、棄水、棄光的消納問(wèn)題，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑。通過(guò)這種方式，過(guò)剩的電能可以用于制造氫氣，而當(dāng)電力需求增加時(shí)，儲(chǔ)存的氫氣又可以通過(guò)燃料電池等方式轉(zhuǎn)換回電能。這種電氫耦合的方式可以實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換與協(xié)同，有助于提高能源系統(tǒng)的靈活性、穩(wěn)定性和可持續(xù)性，對(duì)能源轉(zhuǎn)型和減緩氣候變化具有重要意義。因此，電氫耦合不僅可以促進(jìn)可再生能源的利用，還可以為電力系統(tǒng)提供必要的靈活性，以適應(yīng)不斷變化的能源需求和供應(yīng)條件。在新型電力系統(tǒng)中，氫能可以作為連接氣、電、熱等不同能源形式的橋梁。它可以作為大容量載體、靈活調(diào)節(jié)器和穩(wěn)定保障資源，幫助吸納新能源的波動(dòng)性，并在化工、冶金和交通領(lǐng)域廣泛應(yīng)用［27］。

4?氫能在儲(chǔ)能和調(diào)峰方面的優(yōu)勢(shì)

氫能在儲(chǔ)能和調(diào)峰方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，不僅體現(xiàn)在技術(shù)層面，還包括經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性以及政策支持等方面［28］。

在儲(chǔ)能方面，就儲(chǔ)能時(shí)間與規(guī)模而言，氫能提供了在時(shí)間（從小時(shí)到季度）和容量規(guī)模（百吉瓦級(jí)別）上的優(yōu)勢(shì)，這使得它在新能源消納方面表現(xiàn)出色。隨著儲(chǔ)能時(shí)間的增加，氫儲(chǔ)能系統(tǒng)的邊際價(jià)值并不會(huì)顯著下降，這意味著在規(guī)模化儲(chǔ)能方面，氫能具有較好的經(jīng)濟(jì)性。此外，通過(guò)電氫耦合技術(shù)，氫能可以有效提高可再生能源的消納能力，減少棄風(fēng)棄光現(xiàn)象，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。氫儲(chǔ)能技術(shù)適用于多種場(chǎng)景，包括電網(wǎng)削峰填谷、用戶冷熱電氣聯(lián)供、微電網(wǎng)等，這增加了其應(yīng)用的靈活性和廣泛性［29］。

在調(diào)峰方面，電解制氫系統(tǒng)具備快速響應(yīng)及啟停的能力，可以在用電高峰時(shí)用于調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)，而大容量燃料電池發(fā)電系統(tǒng)則可在電網(wǎng)超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)用作調(diào)峰機(jī)組。氫能也具有電網(wǎng)削峰填谷的作用，通過(guò)在電力需求低時(shí)生產(chǎn)氫氣，而在需求高峰時(shí)釋放能量，從而實(shí)現(xiàn)需求側(cè)響應(yīng)。另外，氫能能夠?qū)崿F(xiàn)跨季節(jié)和跨地域的儲(chǔ)能，對(duì)于平衡不同地區(qū)和季節(jié)之間的能源供需差異具有重要意義［30］。

5?挑戰(zhàn)與展望

盡管氫能被認(rèn)為在新型電力系統(tǒng)中具有巨大的應(yīng)用潛力，但目前仍面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)。在氫氣的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸方面，需要進(jìn)一步優(yōu)化以降低成本并提高效率。氫與電力系統(tǒng)之間的耦合技術(shù)也需要深入研究，以實(shí)現(xiàn)更高效的能量轉(zhuǎn)換和管理。

隨著可再生能源的快速發(fā)展，電網(wǎng)面臨諸多挑戰(zhàn)，而氫能的發(fā)展為電力系統(tǒng)帶來(lái)了機(jī)遇，尤其是在儲(chǔ)能和調(diào)峰方面。目前，氫能在新型電力系統(tǒng)中的研究主要集中在技術(shù)創(chuàng)新和系統(tǒng)集成兩個(gè)方面。在技術(shù)創(chuàng)新方面，研究人員正在探索更高效的電解水制氫技術(shù)、固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)和燃料電池技術(shù)等。在系統(tǒng)集成方面，研究人員致力于構(gòu)建包含氫能的新型電力系統(tǒng)模型，并開(kāi)發(fā)相應(yīng)的控制策略和優(yōu)化算法。

氫能在新型電力系統(tǒng)中的研究現(xiàn)狀表明，未來(lái)的研究應(yīng)聚焦于提高生產(chǎn)效率、降低儲(chǔ)運(yùn)成本以及推廣燃料電池等核心技術(shù)，共同推動(dòng)氫能走向更加可持續(xù)和高效的未來(lái)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的支持，氫能有潛力在未來(lái)的能源市場(chǎng)中占據(jù)重要地位，并對(duì)構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代電力系統(tǒng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

6?結(jié)語(yǔ)

氫能在其清潔、高效性基礎(chǔ)上，同時(shí)具有優(yōu)越的應(yīng)用潛力，能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和構(gòu)建低碳社會(huì)提供強(qiáng)有力的支撐。在電力系統(tǒng)中，氫能可以作為一種高效的能量?jī)?chǔ)存介質(zhì)，可以將化學(xué)能高效地轉(zhuǎn)換為電能，也可作為快速響應(yīng)的調(diào)峰資源，增強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。但是，氫能的發(fā)展也面臨解決技術(shù)瓶頸、降低成本、完善基礎(chǔ)設(shè)施和政策等諸多挑戰(zhàn)。制氫技術(shù)的成本、能效和環(huán)境影響因技術(shù)而異，每種方法都有各自的優(yōu)勢(shì)和局限性?；剂现茪湓谀苄媳憩F(xiàn)較好，電解水制氫環(huán)境影響較小，生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化制氫在長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看可能是更可持續(xù)的選擇。氫氣的儲(chǔ)運(yùn)是氫能供應(yīng)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，以滿足不同需求和提高整體效率。電氫耦合技術(shù)是未來(lái)重要的技術(shù)方向，應(yīng)聚焦于提高生產(chǎn)效率、降低儲(chǔ)運(yùn)成本以及推廣燃料電池等核心技術(shù)。氫能在儲(chǔ)能和調(diào)峰方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。隨著產(chǎn)業(yè)的降本增效和高質(zhì)量發(fā)展，氫能有望在全球能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)更加重要的地位。

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（編輯?李春燕）

Research status of hydrogen energy in new power system

LI ?Jing1， ?ZHOU ?Hao2*， ?YANG ?Zhibo2， ?ZHOU ?De3， ?LIU ?Yongchao2， ?MA ?Zhibao2

（1.China First Heavy Industries Innovation Institute， Beijing 100071， China; 2.Datang North China Electric Power

Test and Research Institute， China Datang Group Science and Technology Research Institute Co.，Ltd.，

Beijing 100043， China; 3.College of Geographical Sciences， Shanxi Normal University， Taiyuan 030024， China）

Abstract： ?In the construction of todays new energy system， hydrogen energy is gradually becoming one of the important pillars of global energy transformation due to its clean and efficient characteristics. In the context of the

“Dual Carbon” target， the impact of traditional energy sources on global climate change is becoming more serious， and the demand for renewable energy is growing simultaneously. The development and application of hydrogen energy have received unprecedented attention. This paper reviews the current research status of hydrogen energy under the new energy system， mainly including the advantages of hydrogen production technology， hydrogen storage and transportation technology， electric hydrogen coupling， hydrogen energy storage and peak shaving， as well as the challenges and prospects of hydrogen energy in the power industry. The analysis shows that hydrogen energy has significant advantages in energy storage and peak load regulation， and future research should focus on improving production efficiency， reducing storage and transportation costs， and promoting core technologies such as fuel cells， with technological advances and policy support， hydrogen has the potential to play an important role in the future energy market， providing strong support for the energy transition and building a low-carbon society.

Key words： hydrogen energy; hydrogen production technology; hydrogen storage technolog; renewable energy; new energy system