در بحث فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی، معمولا ذخیره‌سازی انرژی هیدروژنی، سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری (BESS) و باتری‌های جریان اکسایش-کاهش (RFB) با یکدیگر مقایسه می‌شوند. هر یک از این فناوری‌های ذخیره‌سازی با استفاده از هیدروژن و باتری مجموعه‌ای منحصر به فرد از مزایا و معایب اقتصادی و فنی را دارا هستند. از نظر اقتصادی، سیستم‌های ذخیره‌سازی هیدروژن در کوتاه‌مدت و میان‌مدت هزینه بیشتری نسبت به باتری‌ها دارند. به طور مثال، باتری‌های لیتیوم-یونی بسته به فناوری و مدت زمان ذخیره‌سازی، هزینه‌ای معادل 0.2 تا 0.4 دلار آمریکا به ازای هر کیلووات ساعت (kWh) دارند. در حالی که موقعیت اقتصادی هیدروژن هنوز عمدتاً نظری است و نیاز به تأیید در کاربردهای واقعی دارد. با این حال، مطالعات فنی و اقتصادی نشان می‌دهند که ذخیره‌سازی انرژی هیدروژنی در بلندمدت می‌تواند به همان دامنه هزینه‌ای در دلار آمریکا به ازای هر کیلووات ساعت برسد.
ارزیابی‌های فنی و اقتصادی ذخیره‌سازی با هیدروژن و باتری نشان می‌دهند که سیستم‌های BESS و RFB در کاربردهای ذخیره‌سازی انرژی روزانه (کوتاه‌مدت) برتری دارند، در حالی که هیدروژن جایگاه منحصر به فردی را در زمینه ذخیره‌سازی بلندمدت و فصلی پیدا کرده است. سیستم‌های باتری دارای محدودیت در مدت زمان تخلیه هستند و معمولاً فقط برای چند ساعت می‌توانند انرژی را ذخیره کنند. این در حالی است که هیدروژن قابلیت ذخیره‌سازی انرژی برای مدت زمان طولانی، از چند روز تا چند ماه، را دارد که به ویژه در فصل‌هایی که تولید انرژی تجدیدپذیر پایین است، بسیار مفید است.
مقایسه ظرفیت و مدت زمان تخلیه روش‌های ذخیره‌سازی انرژی
با این حال، ضروری است که inefficiencies ذاتی و چالش‌های مرتبط با هیدروژن به عنوان یک رسانه ذخیره‌سازی انرژی مورد توجه قرار گیرد. کارایی بازگشتی (round-trip efficiency) یک نگرانی عمده است که معمولاً تنها حدود 36 درصد در یک نیروگاه گازی که با هیدروژن سبز کار می‌کند، برآورد می‌شود. این inefficiencies ناشی از مراحل مختلف تبدیل برق به گاز و سپس به برق دوباره است. برای مثال، انتقال برق می‌تواند منجر به از دست رفتن حدود 5 درصد از انرژی به دلیل اتلاف حرارت شبکه شود. همچنین، inefficiencies الکترولیز می‌تواند بسته به فناوری الکترولایزر بسیار متفاوت باشد، به طوری که در الکترولیز آب قلیایی حدود 30 درصد اتلاف انرژی وجود دارد و در الکترولایزرهای اکسید جامد بین 10 درصد تا 20 درصد است. علاوه بر این، فشرده‌سازی هیدروژن می‌تواند منجر به اتلاف انرژی بین 10 درصد تا 30 درصد شود، بسته به فشاری که استفاده می‌شود.
مقایسه هزینه‌های سرمایه‌گذاری
یک عامل حیاتی که پیچیدگی‌هایی را به تصمیم‌گیری و چشم‌انداز ذخیره‌سازی انرژی اضافه می‌کند، هزینه‌های سرمایه‌گذاری (capex) مرتبط با این فناوری‌ها است، به ویژه وقتی که به افزایش مدت زمان ذخیره‌سازی مربوط می‌شود. باتری‌های لیتیوم-یونی افزایش هزینه تقریباً خطی را برای مدت زمان طولانی‌تر تجربه می‌کنند و از شش ساعت ذخیره‌سازی به بعد، از نظر مالی غیرعملی می‌شوند. اما RFBها افزایش هزینه کمتری را نشان می‌دهند، زیرا هزینه مقیاس بیشتر بر روی مخازن الکترولیت متمرکز است و بنابراین آن‌ها از نظر اقتصادی برای مدت زمان متوسط مناسب هستند.
در مورد ذخیره‌سازی هیدروژن، هزینه‌های اولیه (capex) قابل توجه است، زیرا تأسیسات الکترولایزر و امکانات ذخیره‌سازی بسیار گران هستند. با این حال، پس از تأسیس زیرساخت، مقادیر زیادی انرژی می‌توانند به عنوان هیدروژن برای مدت زمان بسیار طولانی ذخیره شوند. علاوه بر این، برخلاف سیستم‌های باتری، ممکن است نیازی به نصب زیرساخت اضافی نباشد، زیرا تولید هیدروژن می‌تواند به راحتی افزایش یا کاهش یابد.
به طور کلی، هرچند هیدروژن در مقایسه با باتری‌ها چالش‌هایی دارد، اما با توجه به توانایی‌های منحصر به فرد آن در ذخیره‌سازی بلندمدت انرژی، می‌تواند نقش کلیدی در انتقال به سمت سیستم‌های انرژی پایدار ایفا کند. با پیشرفت فناوری و کاهش هزینه‌ها در آینده نزدیک، انتظار می‌رود که هیدروژن بتواند جایگاه خود را در بازار ذخیره‌سازی انرژی تثبیت کند.
