在最近几年，对于可再生能源的开发利用急剧增长。根据美国能源信息管理局的报告(EIA)，在2013的上半年，可再生能源占美国总能源消耗的9.81%和总能源生产的11.82%，相比十年前，其比例约高出了60%。然而，随着可再生能源的增长，其价值的争论从未停止。人们主要关注的问题是可再生能源发电并网后是否能够产生足够的实际的经济价值。由于大部分的可再生能源，特别是风能和太阳能，坐落在人口较少的地区，远离电网，导致将电力传给用户需要巨大的费用。此外，太阳能不连续性的自然特性和其发电不易并网的特点导致了严重的电力闲置问题，这进一步增加了可再生能源发电的生产成本。但随着技术的发展和电网的扩展，到2018年，发电成本预期将达到风能为0.14美元/kwh、太阳能为0.08美元/kwh，但这仍然比天然气(0.06美元/kwh)的售价更昂贵[1]。评论家甚至认为风力/太阳能发电将产生更多的二氧化碳排放量，因为发电过程中需要更多的煤来维持电网的稳定性 。

一定程度上他们可能是对的，但这并不意味着发展可再生能源是没有意义的，因为在存储能源的方案得到应用后，现存问题都可以有效地解决。随着能源存储系统的帮助，必要时，过多的可再生能源，可以在电力需求低时保留下来用于用电需求高的时候。据估计，可再生能源的利用率可以从30%提高到60%，预计将减少电力生产成本的一半。此外，从能源存储装置中产生的再生电力是非常稳定、连续的，所以不需要更多的煤来维持电网的稳定性。唯一的问题是：目前存在有效的能源储存的解决方案吗?答案是肯定的!

电池系统已被广泛用于储存多余的太阳能。到目前为止，由于相关技术的成熟和铅低廉的价格，铅酸电池系统是最具成本效益的电池系统。其对环境的负面影响也是最小的(由于铅的回收率高----97%铅可回收用于生产新的电池)。但由于电极硫化引起的相对较短的使用周期，在某种程度上限制了它的应用。锂离子电池近年来吸引了大量的关注，因为它有更长的循环使用寿命并且重量明显减轻。此外，由于锂离子电池没有记忆，所以它不需要定期完全放电，节省了大量的维修费用。然而，由于锂元素在地球上的储备较低，这种电池的生产成本非常高。更重要的是，根据来自斯坦福大学的研究人员进行的一项研究说明大部分的电池解决方案是不适合风能储存的。“由于其低储存生产投资比值(ESOI)为5-32”，项目负责人查尔斯Barnhart 说：“这意味着需要储存风力发电的能源比实际存储的能源成本更高。正如查尔斯所说“你不会花100美元来安全存放一块10美元的手表”。因此，有必要开发新的解决方案来提高风力发电的储能效率。

作为地球上最轻的元素，氢具有最高的能源密度，可以通过电将水分解产生。如果水电解槽与风力发电或太阳能电池板集成，氢气作为能量储存的媒介可由多余的风力、太阳能发电产生。在电网高峰时段，质子交换膜(PEM)燃料电池站发电来满足电网要求。由于PEM燃料电池发电过程不涉及氢氧燃烧，因而不受卡诺循环的限制，能量转换率高;发电时不产生污染，发电单元模块化，可靠性高，组装和维修都很方便，工作时也没有噪音。所以，质子交换膜燃料电池电源是一种清洁、高效的绿色环保电源。

原标题:储能解决方案——质子交换膜(PEM)燃料电池站(一)