都说大量的电是很难储存的，为什么不用电解水来储存能量、转换多余的电能？

2020-02-16 05:09:11 佚名

左陽磊

看到这个问题，首先要解释一下，关于大量电能的存储问题不仅仅是存储方法的问题，而更重要的是电能到使用过程的转化率问题。

所以针对这个问题，我大致从三个方面来讨论一下自己的看法。

对于大容量电能的存储要求，需要从两个大方面来衡量，那就是存储的容量和存储过程与释放过程的能量转化率。

现在关于大容量电能的存储方法也有不少，比如蓄水法，超大容量电容法，超高速飞轮存储法等等，而蓄电池法是在容量有限范围内使用。

对于电解水来存储电能的方法，很早就有人提出了。但是由于电解水的效率极低，而电能转化为化学能的损耗高转化率低，导致这一方法无法带来实际的效益。也有少数行业的需求来用此法存储能力。

最近有新闻讲，有关电解水的催化剂材料有了突破性的发展，在未来很有可能实现低成本高效益的电解水来存储大容量电能。

电能是目前最清洁的能源之一，更高效的存储和利用电能，才能使我们的生活环境变得更好。所以倡导小伙伴们好好学习，一起来为这个伟大的目标奋斗。

我相信还有很多更好的储能方法，这都需要小伙伴们一起来创造和发现。

欢迎小伙伴们一起来讨论，一起来分享，一起来成长。

脑坑科学家

目前储能领域最大规模的储能方法是抽水储能。能量转化率大约70%左右，也就是储存100度电能放出70度左右。但抽水储能受地形环境等等限制，不能随时随地建设，还要扣除输送衰减等等因素。其他还有压缩空气储能80%效率，但储能和释放过程伴随巨额的热量释放和吸收，必须搭配城市供暖系统和火机电站等系统配合使用，惯性飞轮储能大约85%效率，缺点机械磨损等因素导致自衰减及寿命问题，如果用磁悬浮则自身能耗较大无法达到高效率。超级电容储能90%效率，缺点能量密度太低，放电不线性。蓄电池储能包括锂硫电池铁锂电池铅酸电池钛酸锂等等，转化效率从80%-95%不等，各有优缺点。蓄电池储能是比较理想的储能方式，也是我比较看好的储能方式，之前收成本制约无法大规模应用。随着我国大力推进新能源汽车等政策，刺激了电池行业的迅猛发展，目前来说基本已具备大规模应用的条件了。提问所说的电解水压缩氢气储能也是一种方案，不过效率嘛，电解水大约50%不到的效率，压缩还要另外消耗20%左右电量，另外氢气贮存困难并且存在自泄露等问题，日泄率1%左右。然后氢转化为电用燃料电池技术大约90%效率，用氢发动机效率大约45%。这样算一下燃料电池0.5*0.8*0.9＝0.36。氢发动机0.5*0.8*0.4＝0.16。再减去氢气泄露，燃料电池催化剂寿命短，功率密度很低（瞬间放电能量太差），对空气质量要求高等等不利因素，氢储能综合效率不会超过35%（燃料电池）或15%（氢内燃机）！另外成本高昂！危险性很大。虽然技术上可行但和其他储能方式根本没有可比性！其实氢能源本身就是个伪命题，不管是车用还是储能，都是得不偿失的一种方案，在目前人类技术条件下几乎没有任何应用价值。小规模应用一下作为对工业废料氢的一种消耗还是可以的，但想要大规模发展简直是痴人说梦！

重光无涯子

刚好昨天看了一个科教片，说的是电的应用历史，最早的火力发电站是由爱迪生发明的，使用的是直流电，因为电压低，线损大，发电站必须建在居民区旁，后来，特斯拉发明了交流发电站，可以非常方便的提高电压，于是发电站可以建在远离城市的郊区，减少噪音和污染，值得玩味的是，现在特高压输电技术又变成直流电了，是不是有一种轮回的感觉?

笔者觉得，目前最容易利用的能量是太阳能，而阳光最好的地方却基本上都是在人迹罕至的沙漠地区，人口密集的城市却没有多少场地用以建设太阳能发电站，那么，是否也像直流电的轮回一样，太阳能发电站也走一条分成式储能发电的路子?充分利用城市的楼顶，周边郊区的废弃空地，甚至是填埋完毕的垃圾填埋场，建设小型分布式太阳能储能发电站，储能方式就用锂电池，虽然目前锂电池的价格还不低，但是，随着锂电池的生产日益成熟，成本迟早会降下来，而且是在不久的将来，降得比铅酸电池还要低，锂的资源也很丰富，海水，盐湖里多的是，那为什么还要利用氢气?电解水生产氢气的难题突破还需要一段时间，锂电池白菜价指日可待，那为什么舍近求远?

笔者在自己家楼顶安装了一套太阳能储能发电站，仅8.9千瓦的功率，投资3.2万元（大量采用二手太阳能发电板和二手磷酸铁锂电池降低成本，不远的将来，一手的也会像现在二手的一样便宜。），占楼顶面积1/3，因为够用了，还有2/3闲置着，就这样的小电站，晴天还是要弃用一半的电量（成本限制，只配置了自持48小时的铁锂电池），每个月电费只有20几元（因为连续阴雨天不够用，临时切换到市电）。

这还只是笔者的个人行为，假如以小区为单位，统一规划，统一建设，利益均分，建设难度不大，建设成本不高，充分利用空间，节能减排，何乐而不为呢？

大规模的太阳能风能发电站，留着给工业使用，工业城建设在沙漠地区不是不可能。

老郑90726

电离水可以得到氧气和氢气。我们可以将电网的富余发电量用来电解水，从而得到氢气。但这并不是一个好的办法。

在工业上制取氢的方法有很多种，例如：将天然气进行蒸汽重整来大规模生产氢气：

在这些工业制氢的方法中，用电解水制氢的成本是最高的，除非电费非常的便宜。

在整个电力系统中，富余电量一般是在丰水期产生的：由于水电厂水库的库容有限，在丰水期时，为了大坝的安全只有“弃水”。这就相当于浪费了电能。当然，也有因为输电线路的断面输送能力不足造成的弃水。

应对的方法也很多：

电力系统一般会优先使用无法进行储存的发电能力。例如：在丰水期首先使用水力发电来供电，火电厂停发或旋转备用，节约下来的煤碳就相当于储存了电能。

修建大型的具有年调节能力以上的水坝也能够起到储存电力的作用。

抽水储能：将低处水库的水抽到高处，然后在用电高峰期将高处水库的水放出来发电。

图：抽水储能

还有一些分布式的储能方式：蓄电池储能、空气压缩储能等。

……

这些方式都比电解水要经济得多。有的小水电厂将这些富余电量用来挖比特币也是可以的。对于一些水电实在是富余的地方，修建一个大型的电解铝工厂就能极大的消耗这些富余的电量。

讲科学堂

我是学电气自动化的，我个人认为电解氢没有价值。

第一，可以电解铝，铝土矿便宜，利用风光弃点电解铝，由供电局采购，当然，这是铝箔卷，做成铝空气电池使用。能量密度大，用途广，当作一次性动力电池用，用完了可以重新回收利用，而铝加工业可以设置在风力发电，光伏发电区域内。不单做铝箔，还可以做铝锭。铝箔还是重要的工业半成品，需求巨大。

第二，可以建造压缩空气储能，利用5Mp压缩空气，甚至可以建造压缩空气市政管道，按每立方0.3元算，还有沿街共享充气设备，利用35KV级别供电的空压机压缩空气储气罐，高压储气罐约有10立方公里的储气罐群，电多的话开机充气，没电的话开气发电，可是可以的。

第三，通过抽水蓄能电站，最应该建设在墨脱，修建2公里高的水坝储水，用大型抽水机把达旺地区的地下水抽干，还有是用大型抽水机把海水从海边用渡槽把海水送到罗布泊沙漠，地区，并修建水坝，多电时抽水，没电时排水，直接排在沙漠晒盐，而修建的水坝可以养海鲜，对于新疆，海鲜是十分昂贵的。墨脱蓄能电站有战略意义，印度胆敢侵华，就一次放水淹死他，而墨脱水电系统，必须拥有2000平方公里蓄水湖，这个项目需要动用氢弹。