都說大量的電是很難儲存的，為什麼不用電解水來儲存能量、轉換多餘的電能？

2020-02-16 05:09:11 佚名

左陽磊

看到這個問題，首先要解釋一下，關於大量電能的存儲問題不僅僅是存儲方法的問題，而更重要的是電能到使用過程的轉化率問題。

所以針對這個問題，我大致從三個方面來討論一下自己的看法。

對於大容量電能的存儲要求，需要從兩個大方面來衡量，那就是存儲的容量和存儲過程與釋放過程的能量轉化率。

現在關於大容量電能的存儲方法也有不少，比如蓄水法，超大容量電容法，超高速飛輪存儲法等等，而蓄電池法是在容量有限範圍內使用。

對於電解水來存儲電能的方法，很早就有人提出了。但是由於電解水的效率極低，而電能轉化為化學能的損耗高轉化率低，導致這一方法無法帶來實際的效益。也有少數行業的需求來用此法存儲能力。

最近有新聞講，有關電解水的催化劑材料有了突破性的發展，在未來很有可能實現低成本高效益的電解水來存儲大容量電能。

電能是目前最清潔的能源之一，更高效的存儲和利用電能，才能使我們的生活環境變得更好。所以倡導小夥伴們好好學習，一起來為這個偉大的目標奮鬥。

我相信還有很多更好的儲能方法，這都需要小夥伴們一起來創造和發現。

歡迎小夥伴們一起來討論，一起來分享，一起來成長。

腦坑科學家

目前儲能領域最大規模的儲能方法是抽水儲能。能量轉化率大約70%左右，也就是儲存100度電能放出70度左右。但抽水儲能受地形環境等等限制，不能隨時隨地建設，還要扣除輸送衰減等等因素。其他還有壓縮空氣儲能80%效率，但儲能和釋放過程伴隨鉅額的熱量釋放和吸收，必須搭配城市供暖系統和火機電站等系統配合使用，慣性飛輪儲能大約85%效率，缺點機械磨損等因素導致自衰減及壽命問題，如果用磁懸浮則自身能耗較大無法達到高效率。超級電容儲能90%效率，缺點能量密度太低，放電不線性。蓄電池儲能包括鋰硫電池鐵鋰電池鉛酸電池鈦酸鋰等等，轉化效率從80%-95%不等，各有優缺點。蓄電池儲能是比較理想的儲能方式，也是我比較看好的儲能方式，之前收成本制約無法大規模應用。隨著我國大力推進新能源汽車等政策，刺激了電池行業的迅猛發展，目前來說基本已具備大規模應用的條件了。提問所說的電解水壓縮氫氣儲能也是一種方案，不過效率嘛，電解水大約50%不到的效率，壓縮還要另外消耗20%左右電量，另外氫氣貯存困難並且存在自洩露等問題，日洩率1%左右。然後氫轉化為電用燃料電池技術大約90%效率，用氫發動機效率大約45%。這樣算一下燃料電池0.5*0.8*0.9＝0.36。氫發動機0.5*0.8*0.4＝0.16。再減去氫氣洩露，燃料電池催化劑壽命短，功率密度很低（瞬間放電能量太差），對空氣質量要求高等等不利因素，氫儲能綜合效率不會超過35%（燃料電池）或15%（氫內燃機）！另外成本高昂！危險性很大。雖然技術上可行但和其他儲能方式根本沒有可比性！其實氫能源本身就是個偽命題，不管是車用還是儲能，都是得不償失的一種方案，在目前人類技術條件下幾乎沒有任何應用價值。小規模應用一下作為對工業廢料氫的一種消耗還是可以的，但想要大規模發展簡直是痴人說夢！

重光無涯子

剛好昨天看了一個科教片，說的是電的應用歷史，最早的火力發電站是由愛迪生髮明的，使用的是直流電，因為電壓低，線損大，發電站必須建在居民區旁，後來，特斯拉發明了交流發電站，可以非常方便的提高電壓，於是發電站可以建在遠離城市的郊區，減少噪音和汙染，值得玩味的是，現在特高壓輸電技術又變成直流電了，是不是有一種輪迴的感覺?

筆者覺得，目前最容易利用的能量是太陽能，而陽光最好的地方卻基本上都是在人跡罕至的沙漠地區，人口密集的城市卻沒有多少場地用以建設太陽能發電站，那麼，是否也像直流電的輪迴一樣，太陽能發電站也走一條分成式儲能發電的路子?充分利用城市的樓頂，周邊郊區的廢棄空地，甚至是填埋完畢的垃圾填埋場，建設小型分佈式太陽能儲能發電站，儲能方式就用鋰電池，雖然目前鋰電池的價格還不低，但是，隨著鋰電池的生產日益成熟，成本遲早會降下來，而且是在不久的將來，降得比鉛酸電池還要低，鋰的資源也很豐富，海水，鹽湖裡多的是，那為什麼還要利用氫氣?電解水生產氫氣的難題突破還需要一段時間，鋰電池白菜價指日可待，那為什麼捨近求遠?

筆者在自己家樓頂安裝了一套太陽能儲能發電站，僅8.9千瓦的功率，投資3.2萬元（大量採用二手太陽能發電板和二手磷酸鐵鋰電池降低成本，不遠的將來，一手的也會像現在二手的一樣便宜。），佔樓頂面積1/3，因為夠用了，還有2/3閒置著，就這樣的小電站，晴天還是要棄用一半的電量（成本限制，只配置了自持48小時的鐵鋰電池），每個月電費只有20幾元（因為連續陰雨天不夠用，臨時切換到市電）。

這還只是筆者的個人行為，假如以小區為單位，統一規劃，統一建設，利益均分，建設難度不大，建設成本不高，充分利用空間，節能減排，何樂而不為呢？

大規模的太陽能風能發電站，留著給工業使用，工業城建設在沙漠地區不是不可能。

老鄭90726

電離水可以得到氧氣和氫氣。我們可以將電網的富餘發電量用來電解水，從而得到氫氣。但這並不是一個好的辦法。

在工業上製取氫的方法有很多種，例如：將天然氣進行蒸汽重整來大規模生產氫氣：

在這些工業制氫的方法中，用電解水制氫的成本是最高的，除非電費非常的便宜。

在整個電力系統中，富餘電量一般是在豐水期產生的：由於水電廠水庫的庫容有限，在豐水期時，為了大壩的安全只有“棄水”。這就相當於浪費了電能。當然，也有因為輸電線路的斷面輸送能力不足造成的棄水。

應對的方法也很多：

電力系統一般會優先使用無法進行儲存的發電能力。例如：在豐水期首先使用水力發電來供電，火電廠停發或旋轉備用，節約下來的煤碳就相當於儲存了電能。

修建大型的具有年調節能力以上的水壩也能夠起到儲存電力的作用。

抽水儲能：將低處水庫的水抽到高處，然後在用電高峰期將高處水庫的水放出來發電。

圖：抽水儲能

還有一些分佈式的儲能方式：蓄電池儲能、空氣壓縮儲能等。

……

這些方式都比電解水要經濟得多。有的小水電廠將這些富餘電量用來挖比特幣也是可以的。對於一些水電實在是富餘的地方，修建一個大型的電解鋁工廠就能極大的消耗這些富餘的電量。

講科學堂

我是學電氣自動化的，我個人認為電解氫沒有價值。

第一，可以電解鋁，鋁土礦便宜，利用風光棄點電解鋁，由供電局採購，當然，這是鋁箔卷，做成鋁空氣電池使用。能量密度大，用途廣，當作一次性動力電池用，用完了可以重新回收利用，而鋁加工業可以設置在風力發電，光伏發電區域內。不單做鋁箔，還可以做鋁錠。鋁箔還是重要的工業半成品，需求巨大。

第二，可以建造壓縮空氣儲能，利用5Mp壓縮空氣，甚至可以建造壓縮空氣市政管道，按每立方0.3元算，還有沿街共享充氣設備，利用35KV級別供電的空壓機壓縮空氣儲氣罐，高壓儲氣罐約有10立方公里的儲氣罐群，電多的話開機充氣，沒電的話開氣發電，可是可以的。

第三，通過抽水蓄能電站，最應該建設在墨脫，修建2公里高的水壩儲水，用大型抽水機把達旺地區的地下水抽乾，還有是用大型抽水機把海水從海邊用渡槽把海水送到羅布泊沙漠，地區，並修建水壩，多電時抽水，沒電時排水，直接排在沙漠曬鹽，而修建的水壩可以養海鮮，對於新疆，海鮮是十分昂貴的。墨脫蓄能電站有戰略意義，印度膽敢侵華，就一次放水淹死他，而墨脫水電系統，必須擁有2000平方公里蓄水湖，這個項目需要動用氫彈。