氢在集中式供电系统中的应用

电网可分为两个宽泛的运营领域：输电和配电。输电网络用于将集中式电力通过输电网络输送到需要电力的地区。而配电局限于小型发电站，这一领域越来越适合于固定式燃料电池的应用。日本EneFarm项目就是一个很好的例子，而且，这项技术还有向其它领域拓展的趋势; 此外，Ceramic燃料电池公司最近宣布说，该公司的BlueGen家用燃料电池成为首个获权用于英国Feed-in Tariff计划的产品。这些例子都体现出分布式电站与智能电网具有的巨大潜力和发展的勃勃生机，但是，对于电网的“元老”——配电网络，这些又意味着什么呢？

在未来很长一段时间，大部分领域的能源供应始终要靠集中式输电网络。燃料电池的应用也是一种可能。比如韩国MCFC供应商POSCO电力公司就正在华城建立60MW燃料电池发电站，以帮助韩国达到其可再生能源策略(RPS)的要求。但目前这种大规模燃料电池部署比集中式可再生能源发电站的成本要高很多，而且在一段时间内这种情况不会改变。尽管如此，氢却在集中式发电站有着相当大应用潜力。

国家电网必须要满足使用者的要求：稳定、保持需要的供电频率（英国为50 Hz）、平衡、不间断、充足等。各国越来越多地加大推动可再生能源发展的力度，如韩国RPS要求可再生能源占总能源比重在2012年达到2%，在2022年达到10%。但是许多可再生能源却达不到稳定的要求，如风能和太阳能光伏，其能量供应受到天气、气候的影响很大，具有很多不确定因素，并恐会造成电力过载的情况发生。所以，发展可再生能源需要储备单元的支持，将过量的电力收集起来，并在天气、气候对发电不利的情况下对电力进行补偿。

氢是一种用途广泛的能源载体，可用于将能量从一种形式转换成另一种形式，能量密度高，具有长期储存的潜力。目前看来，氢适用于作为集中式发电站的能源载体。氢可以直接储集中存于加氢站或供应给分布式燃料电池，在此过程中电力损失很小。下图是储氢的几种方法，其中燃料电池也被嵌入到了现存的电网结构之中。

当然，这种方案不可能是完美的，氢与电之间的每次转换必然伴随有能量损失。尽管如此，氢和燃料电池可以替代化石燃料，作为实现各国可再生能源发展的一种方案。利用零排放风能和太阳能收集氢气具有实现各国清洁混合能源和减少未来碳足迹的双重效益。