氫能發電系統具有很好的經濟效益和環保效益

　　風能、太陽能等可再生能源發電具有隨機性和間歇性，與大電網用電高峰不同步，在電網高峰或低谷時，不能及時補充調控，在并入電網時會引起電網電壓的大幅度波動。
 

　　為此，可能需要建造比風電場總容量大2～3倍的“調壓控制電站”，來調控和抑制這種大量電能的波動，以解決風力發電輸出電能不穩定問題。
 

　　因此，迫切需要發展大容量、高功率、長壽命、高安全和低成本的儲能技術，實現電網系統的安全穩定，以及可再生能源的充分利用。必須要建立一個高效的儲能系統，下面將分析氫能發電系統的可行性。
 

　　氫能源是一種干凈的、可以循環的、可大規模利用的能源方式。可以利用大規模的風電、太陽能電等進行大規模的電解水制氫，會得到大量的干凈的能源，能夠實現大規模的能量儲存，解決現在模式的風電并網難題并且不會對環境有任何影響。
 

　　氫氣能源可以長時間儲存、可以管道長距離輸送，可以直接用來大規模發電，更可以提供給汽車、火車、飛機、輪船等
 

　　移動的交通運輸工具使用，氫氣燃燒利用后除產生能量外，只產生水蒸氣，冷凝后就是純水，實在是清潔、環保的能源。地球上有70%的面積是水，作為一種能量的轉換物質，是取之不盡、用之不竭的，風電在這里只是起到了一種能量的轉換，將巨大的風能、太陽能等資源，通過風力能發電→電解海水→制氫制氧→氫氣能源→發電、制熱、炊事、取暖、交通工具使用等過程后又變成了水，這些水返回到大自然的水系統循環中為下一次的能量轉換循環中再利用。
 

　　氫能發電的經濟效益分析：
 

　　氫氣燃燒熱值很高，除核燃料外，氫的發熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中高的，為142351kJ/kg(32352大卡/千克)，是汽油發熱值的3倍。
 

　　氫氣的密度小，純氫的密度僅為空氣的1/14，為0.0899g/L。
 

　　1m3氫氣重89.9g，熱值為12797.355kJ(2956大卡)。
 

　　1kg水電解后不但可以得到1/9kg的氫氣，并且還可以得到8/9kg的氧氣和0.3/10kg的固體物。
 

　　拿千萬千瓦級風電場來說，假設是滿發，1小時就是1千萬度電，按2.5度電能產生1m3氫氣計算，就可以得到4×106m3氫氣。1m3氫氣的熱值是2956大卡，標煤的熱值是7000大卡，大約2.4m3氫氣的熱值相當于1千克標煤的熱值，拿4×106除2.4得1666666.6千克標煤(我國是按煤當量“標煤”計算熱值的)，相當于1600噸標煤的熱值能量，按市場上的優質煤炭熱值一般是5500大卡計算，相當于2100t優質煤炭的能量，也就是說“千萬千瓦級的風電場”1小時所發出的電力進行風電制氫模式，就能夠產生2000t優質煤炭(按煤當量計算)的熱值能量，1天24小時就能夠產生相當于48000t優質煤炭熱值能量的氫氣能量，就算是只有50%的效率，每天也有2萬噸優質煤炭熱值的氫氣能量，一年就是720萬噸優質煤炭能量(2萬噸乘以365天)。
 

　　這些氫能源是能夠儲存的，既可以直接提供給發電廠發電(燃氣輪機方式，省去產生蒸汽的環節好)，產生的電力在電網高峰需要時大量地并入電網(這是高質量的特別平穩、可調、可控的電流，是電網十分歡迎的高質量電能)，得到良好的經濟效益，又可以在電網低谷時脫離電網，將氫氣給大量的使用氫能源的汽車、火車、飛機、輪船等移動交通工具加氫氣能源，立馬就變成實實在在的真金白銀收入，或者是通過管道方式輸送到大城市，提供給千千萬萬的家庭炊事使用，這種模式就是氫能源模式。
 

　　電解制氫的同時除去產生單項的氫氣外，還有8/9的氧氣產生(純氧)，每產生1m3氫氣，同時就可以產生0.45m3氧氣，在產生4×106m3氫氣的同時還產生1.6×106m3的氧氣，這些氧氣也是可以直接賣的商品，大量的機械加工企業的鋼鐵切割和有色金屬的焊接就需要大量的氧氣，其他在醫療衛生、化工還原、污水處理方面都需要大量的氧氣，在高效“燃料電池”工作時也需要大量的氧氣。
 

　　按2016年市場上一瓶氧氣(容量6～8m3)15～20元)，1.6×106m3氧氣，每瓶裝8m3就是20萬瓶氧氣，價值400萬元，這僅僅是這個風電場1小時電解水產生的氧氣效益，1天24小時就是9600萬元的氧氣收入，一年僅憑氧氣就可以收入近300億元，這些收益也是風電制氫效益的一部分。
 

　　在電解水時還可以回收大量的熱能，這是因為電解的過程中，會有一部分能量變成熱能，這些熱量可以通過熱交換器置換出來，既提高了電解的效率，又得到數量很大的熱能，冬季可以取暖、供魚池加溫等，夏季可以為洗浴提供熱能等，用途是十分廣泛的，總之也是一種很有價值的能源，也是風電制氫、制氧同時的副產品，有實在的經濟效益。
 

　　電解水制氫的過程中也是對水的濃縮過程，拿海水來說，其含鹽量是3%，1千克海水中含鹽30g，每小時制氫4×106m3時需要消耗海水約4×106千克，合4000t海水，每噸海水中含鹽300千克，就算是只提煉出來一半，也是150千克，4000t乘以150千克等于60萬公斤=600t(1小時的產量)，這又是一種伴隨著制氫過程中產生的副產品，都是利用風電產生的，有實際價值的產品。
 

　　從上述分析可以認為，氫能發電系統不僅產出巨大，而且可以大幅度地降低風力發電機的制造成本，提供和產出多種有直接經濟效益的產品，達到了大量減少二氧化碳的目的，具有很好的經濟效益和環保效益。