當(dāng)前，人們利用一種氫能源新的應(yīng)用發(fā)來來是旨在解決愈來愈明顯的環(huán)境問題。傳統(tǒng)領(lǐng)域中，氫氣擁有非常廣泛的應(yīng)用，從工業(yè)生產(chǎn)到食物包裝，同時(shí)也是制氨原料以及生產(chǎn)肥料等工業(yè)領(lǐng)域的重要資源。在2011一年里，氫原料的工業(yè)保有量就達(dá)到了160萬噸。

在工業(yè)制造領(lǐng)域需求的推動(dòng)下，新型低成本的制氫技術(shù)的推廣已經(jīng)成為了必要的市場需求。同時(shí)在能源方面的新興市場需求也成為了氫能利用的焦點(diǎn)。在德國和加拿大的電廠已將高端氫能技術(shù)引入其主要發(fā)電設(shè)備，特別是利用風(fēng)電廠和天然氣發(fā)電電廠。這些手段的加入提高了發(fā)電廠電網(wǎng)輸出的平穩(wěn)性，并且實(shí)現(xiàn)多余電能向氫能的轉(zhuǎn)換與儲存，并在此后通過燃料電池或渦輪機(jī)產(chǎn)出電能，實(shí)現(xiàn)能量利用最大化。

對于天然氣發(fā)電廠，設(shè)備從新啟動(dòng)需要消耗大量的能源，其啟動(dòng)成本很高。所以當(dāng)前世界上的發(fā)電廠，無論電網(wǎng)電量需求量，仍然長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組以減少損耗。所以在這個(gè)過程中，產(chǎn)生了大量的能源和能量浪費(fèi)。風(fēng)電電廠存在著類似于天然氣發(fā)電廠的問題。盡管風(fēng)能是自然產(chǎn)生、免費(fèi)的資源，但風(fēng)能出現(xiàn)的時(shí)間和電網(wǎng)需求量不匹配，例如非峰值時(shí)間段。所以，大量的低成本新能源浪費(fèi)掉，無法產(chǎn)生價(jià)值。

氫能解決手段

為削減成本并盡可能提高能量利用率，氫能的開發(fā)利用技術(shù)邏輯十分簡單：將額外的電能儲存起來并轉(zhuǎn)化于氫氣，后續(xù)再通過燃料電池等方式向外提供電能以應(yīng)對需要。

過去兩年間，針對氫能源技術(shù)已經(jīng)吸引了眾多關(guān)注了，特別是可再生氫能源技術(shù)的應(yīng)用和能量的分配利用。需要強(qiáng)調(diào)的是，氫氣本身不是一種能量，而是載體，需要和氧氣通過催化劑的反應(yīng)來釋放儲存的能量，反應(yīng)通常發(fā)生于燃料電池來提供電能。而且，氫氣并不存在于任何形式的物質(zhì)和原料中，需要通過裂化天然氣或者電解水來得到。起初，電解水或是裂化所需的能量來源于化石燃料的直接利用，這意味著存在著氫能到底是否能夠作為清潔能源的疑問。

氫氣作為燃料在燃燒中的產(chǎn)物只有水，但如果我們使用含碳豐富的燃料和資源（非清潔燃料）去生產(chǎn)氫氣，為何我們要將其定義為清潔能源呢？目前來說，利用清潔能源（風(fēng)能，太陽能），采用電解水技術(shù)生產(chǎn)氫氣，可以實(shí)現(xiàn)真正的無污染?，F(xiàn)階段，越來越多的關(guān)于新能源制氫的項(xiàng)目正在進(jìn)行。

氫能&風(fēng)能

在任何行業(yè)中，補(bǔ)充氫能系統(tǒng)的優(yōu)勢都比風(fēng)能更加明顯。稅收的減免，財(cái)政的補(bǔ)貼等舉措都在鼓勵(lì)開發(fā)商，運(yùn)營商等等去探索可以提高當(dāng)前的/發(fā)展中的風(fēng)能項(xiàng)目利用率的新途徑。在風(fēng)能行業(yè)，人人都理解并害怕“縮減”這一概念，既公用事業(yè)公司或其他電力購買者強(qiáng)制關(guān)閉可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)電網(wǎng)的電力供應(yīng)超出負(fù)荷時(shí)，就會(huì)發(fā)生電力“縮減”，同時(shí)輸電系統(tǒng)無法接受風(fēng)電廠或太陽能電廠的電力供應(yīng)。因此當(dāng)“縮減”發(fā)生時(shí)，風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽能電池板將處于閑置狀態(tài)，即使有風(fēng)能或太陽能資源可以收集，也無法為電網(wǎng)提供能量。這就意味著，在“縮減”期間，可再生能源運(yùn)營商是沒有收入的。在德克薩斯州和俄克拉荷馬州，“縮減”的發(fā)生率為50%。

一種以氫能源為基礎(chǔ)的儲存系統(tǒng)為風(fēng)力發(fā)電運(yùn)營商提供了針對電力“縮減”和非高峰時(shí)間段收益減少的解決方案。將“縮減”/非高峰時(shí)段所產(chǎn)生的價(jià)值較低能量進(jìn)行儲存，然后在高峰時(shí)段利用燃料電池將它們轉(zhuǎn)化為高價(jià)值能源返還給電廠?！峨娏Σ少弲f(xié)定》 (PPAs) 中對于關(guān)稅價(jià)格差異的規(guī)定，以及燃料電池技術(shù)的很多內(nèi)在特性使得氫能源成為首選的儲存能源。

氫能和儲能

氫能因?yàn)槌杀靖咴谏虡I(yè)和政治領(lǐng)域不受青睞。如今，因?yàn)榧夹g(shù)創(chuàng)新和新興商業(yè)模式，氫存儲重燃生機(jī)。氫存儲與可再生能源結(jié)合更具有競爭力。與其他儲能形式相比，氫存儲成本低、利潤大。

首先，制氫成本在過去十年間降低了25%，同時(shí)燃料電池技術(shù)創(chuàng)新提升制氫系統(tǒng)轉(zhuǎn)化率。目前美國的燃煤電廠平均轉(zhuǎn)化率為40%。氫存儲系統(tǒng)的往返轉(zhuǎn)化率（“往返”指電能-氫能-電能的能源循環(huán)）達(dá)到45%。電解制氫技術(shù)不需要額外的變壓器，可適用于風(fēng)力發(fā)電的電壓和電流。因此，電解制氫技術(shù)成本降低（無需變壓器的成本）、系統(tǒng)整體效率提高（減少變壓過程的能量損耗）。

同時(shí)，由于燃料電池可提供穩(wěn)定的能源輸入而保持長期穩(wěn)定的運(yùn)作，相比之下傳統(tǒng)電池和壓縮空氣存儲技術(shù)隨著時(shí)間變化效率和產(chǎn)出會(huì)有不同程度的降低，因此燃料電池發(fā)電技術(shù)對于電網(wǎng)的電力提供是非常適合而且高效的。

目前德國已經(jīng)擁有氫能發(fā)電廠和一個(gè)新型氫能運(yùn)輸項(xiàng)目，該項(xiàng)目正在建設(shè)50個(gè)新的加氫站來供應(yīng)氫燃料電池汽車。在美國奧斯汀、伯明翰、克利夫蘭等城市都有氫氣公交車運(yùn)營。在冰島雷克雅未克也有一個(gè)大型氫能巴士車組，并且有大量的可再生能源可以低成制造氫燃料。從2014年開始，奔馳，寶馬，豐田，通用汽車，日產(chǎn)，本田和福特等汽車制造商已經(jīng)預(yù)測了能源市場的轉(zhuǎn)型，并開始計(jì)劃著推出氫能燃料電池車型。由此看來，氫能似乎不再是一種理想型的動(dòng)力解決方案，而是一種實(shí)際的基于市場的清潔能源解決方案。