一项新的研究发现，氢能可以解决太阳能和风能的主要缺点。尽管太阳能和风能的成本一直在稳步下降，但可再生电力仍然存在一个基本问题。
一个同样大的问题是，它们经常在不需要的时候发电并且不能获得好价钱。在风力发电普遍存在的北欧，批发电价在大风和低需求的几小时内定期降至零以下。它甚至发生在加利福尼亚的太阳能发电。
电池存储是一种可能的解决方案，但如果电力需要存储数周或整个季节，它的价格昂贵并且不太适合。
但斯坦福大学商学院的Stefan J. Reichelstein合着的一项新研究发现，部分解决方案可能在于使用剩余可再生电力制造纯氢的混合能源系统。
氢是一种重要的商品，用于许多行业，从化肥到药品，并且有一个完善的市场。氢气也可以作为储存电力的媒介，直到需要时为止。目前，大多数工业用氢气是通过称为“蒸汽重整”的工艺由天然气生产的。但该工艺会导致二氧化碳排放。
德国已经拥有约30个混合能源发电厂，这些发电厂利用太阳能或风力发电场的剩余电力，将其输送到依靠电解将水分子分解为氢气和氧气的电力 - 气体工艺中。
类似的试点项目正在德克萨斯州出现，一家日本工业集团刚刚宣布计划在犹他州建立一个大规模的清洁能源储存设施，该设施将部分依赖可再生电力产生的氢气。
问题是这种混合能源设施是否值得投资。氢销售的额外收入是否足以证明对电力燃气设施的投资是合理的?更加雄心勃勃的是，增加一个电力到天然气设施能否使整个混合动力能源系统具有竞争力，即使可靠的发电本身不是?
为了解决这个问题，Reichelstein与慕尼黑技术大学的Gunther Glenk合作，分析了德克萨斯州和德国将风能与电力到天然气设施相结合的能源系统的盈利能力。
Stefan J. Reichelstein说：“从投资者的角度来看，如果你的系统在价格低的时候发电，那就无济于事了。”
氢价格根据销售量而变化，大批量合同的价格较低。批发电价不断波动，有时甚至大幅波动。他们在高峰需求时段攀登，例如炎热的夏夜。然而，在太阳能电池板进入电网的区域的非高峰时段，它们会暴跌。
“从投资者的角度来看，如果你的系统在价格低的时候发电，那就没有用了，”Reichelstein说。“你想找到不同的用途，所以你不必以低价出售它。这就是为什么许多人认为氢能在脱碳能源经济中发挥重要作用的原因：你不再依赖二氧化碳排放天然气来生产氢气，而且由于市场价格不利，有时不必出售电力可以为可再生能源带来收入增长。 “。
Reichelstein和Glenk在这两个地方收集了设备成本，氢价以及 - 最难的部分 - 每小时批发电价和风力发电数据的数据。
他们的研究结果表明：即使氢气每公斤售价至少3.50美元，这种混合能源系统也会破裂。在实践中，Reichelstein说，这意味着如果氢气可以出售给氢气的中小型购买者，那么混合设施具有经济意义，他们通常每公斤支付4美元。
但Reichelstein和Glenk表示，这可能会在新的几年内发生变化，因为电解槽的价格一直在稳步下降，并且随着它们的广泛使用而可能继续下降。
“电解槽的成本正以与我们在可再生能源发电方面类似的方式降低，”Reichelstein说。“如果这种情况继续下去，混合能源系统将大大推进可再生能源和无碳氢气的商业案例。”
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