2021年7月23日，國家發展改革委、國家能源局正式聯合發布《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》，氫能被明確納入“新型儲能”，意味著氫儲能正在得到越來越多的關注和認可。氫儲能作為一種化學儲能方式，是少有的能夠儲存百GW·h以上，且可同時適用于極短或極長時間供電的能量儲備方式，被認為是極具潛力的新型大規模儲能技術。

1、氫儲能的工作原理

氫能存儲技術是利用電-氫-電互操作性發展起來的。其基本思想是水解水以產生氫和氧。在可再生能源發電系統中，電力的間歇性發電和傳輸往往受到限制。剩余電量、峰下電量或低質量電量用于大規模生產氫氣，電能轉化為氫能儲存。當電力輸出不足時，氫可以通過燃料電池或其他方式轉化為電力，并發送到互聯網上。它可以有效解決現有模式下可再生能源發電的并網問題，同時該過程產生的氫氣可以分配到運輸、冶金等其他工業領域直接利用，提高經濟性。

儲氫系統主要包括制氫系統、儲氫系統、氫發電系統三部分。該系統實現了基于電力鏈和氫氣產業鏈的能量流動，提高了電網的電能質量和氫氣的附加值。氫能存儲技術及應用結構如圖所示。

2、氫儲能的優缺點

氫儲能的優點：

氫能儲能是化學儲能技術的延伸，是一種清潔、高效、可持續的無碳儲能技術。具有能量密度高、運行維護成本低、儲存時間長、無污染、環境兼容性好等優點。同時，氫能儲能的功率和能量可以獨立優化，儲能和發電過程不需要分時運行。是一種理想的綠色儲能技術。此外，與化學電池儲能相比，氫能儲能具有增減容量適應性強、容量大、儲能成本低等優點。因此，氫能儲能將成為解決調峰和“棄風棄光”問題的重要手段。

儲能系統可根據儲能密度、放電功率和儲能時間進行分類。這三個參數最終決定了儲能容量。不同類型的儲能系統有不同的應用范圍。下圖展示了氫能存儲在各種儲能技術中的應用范圍。由此可見，氫能儲能無論在儲能密度還是儲能時間上都具有絕對優勢，尤其適合大規模儲能。

氫儲能的缺點：

與其他儲能方式相比，氫能儲能存在能量轉換效率低、投資成本高的缺點。目前，儲氫整體電-氫電能源效率僅為30%左右，能量損失高于其他常用的儲能技術。

3、氫儲能的應用場景

氫能儲能技術是一種發展潛力巨大的大規模儲能技術，可用于可再生能源消費、電網填峰填谷、用戶冷暖供電、微電網等多種場景。

(1)可再生能源消費。電解制氫技術在可再生能源發電場景中的應用，不僅可以提高可再生能源發電的規模化消費，還可以優化風電/光伏現場組的出線能力，從而減少對電網輸電能力的投資，提高輸電線路的利用率。

(2)調峰調頻輔助業務。具有快速響應和啟停能力的電解制氫系統可用于用電高峰時的調峰調頻輔助服務。大容量燃料電池發電系統可作為調峰單元，滿足電網過載時的發電需求。

(3)移峰填谷和需求側響應。電解制氫系統可以利用谷電在用戶側產氫實現調峰，也可以通過實時電力需求側管理系統作為靈活負荷參與需求側響應。生產的氫氣可在加氫站儲存并用于加氫服務。

(4)微型智能電網"。利用電解制氫+儲氫+氫燃料電池發電，構建微電網系統，分布式可再生能源消費、氫、熱、電供應，實現偏遠地區能源的可靠供應。

(5)熱電聯供。氫燃料電池用于為建筑物和社區提供熱量，并作為備用電源。與電、熱等能源相互聯系、相互補充，提高能源利用效率。