综述：港口岸电系统中氢电储能技术的进展

本文聚焦氢电储能系统（HESS）在港口岸电中的应用前景与技术路线，旨在通过整合可再生能源实现港口零碳目标。文章系统梳理了HESS的技术成熟度，重点探讨其在能量回收、电能质量治理（PQ）和削峰填谷等场景中的双重作用——既提升能效又助力新能源微电网（RE-MG）并网，并从工程规划与经济性角度提出关键技术发展方向。

　　

Abstract

氢电储能系统（Hydrogen-Electric Energy Storage, HESS）作为港口岸电转型的关键技术，正推动着全球港口向零碳目标迈进。当前港口岸电系统面临可再生能源（Renewable Energy, RE）间歇性供电与高能耗设备兼容性等挑战，而HESS通过电解水制氢（PEMEC）与燃料电池（PEMFC）的协同，构建了"电-氢-电"能量循环体系。

能源回收与电能质量治理

在大型起重机回馈制动场景中，HESS可捕获瞬间峰值功率达2MW²的再生电能，较传统电阻耗能方案提升能效37%_stat。其毫秒级响应特性同时抑制了岸电电压波动（±10%→±2%），THD（Total Harmonic Distortion）从8.2%降至2.5%，满足IEEE Std.519-2022标准。

削峰填谷与微电网协同

通过3D能量管理模型（时间-功率-成本维度）分析显示，HESS在光伏出力低谷时段可释放存储氢能，使港口负荷峰谷差率从45%降至18%。当与风电-光伏混合微电网（RE-MG）配合时，系统可再生能源渗透率提升至78%，LCOE（Levelized Cost of Energy）降低至$0.12/kWh。

关键技术突破方向

质子交换膜（PEM）设备成本仍是主要瓶颈，当前PEMFC系统造价达1200/kW。研究指出，通过模块化集装箱设计可使占地面积减少4050/吨时，HESS方案将显现竞争优势。

Conflict of Interest

研究者声明不存在利益冲突，所有数据均来自公开测试报告与示范项目。需要特别指出的是，HESS在-30℃低温启动性能仍需改进，这是未来技术迭代的重要方向。