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临沧如何利用氢能为电池提供动力?

来源:http://lincang.ynxjgs.com/news550664.html

发布时间:2021-1-26 12:08:00

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如何利用氢能为电池提供动力?

 

 

 作为一种未来燃料,氢始终是能源市场上的热门话题。无论是绿氢与蓝氢的利弊对比,还是氢能发展计划或生产新技术,但凡与氢相关,均已在研究之列。

 发展氢能潜力巨大,它不仅可以作为燃料,为燃料电池汽车提供动力(尽管造价高昂),还能与天然气混合用作加热。除此之外,氢还可用作可再生能源存储。

 据《悉尼先驱晨报》(Sydney Morning Herald)上周的一篇报道称,一家名为LAVO的公司研制出一种新型氢电池产品,它可以吸收太阳能面板产生的电能,并以氢能的形式存储起来,以供需要时使用。

 这种冰箱大小的电池内含一个电解器,可以将水分解成氢和氧。其中,氢会被储存在一组金属合金纤维制成且装满氢化物的容器中。该电池可以连接到太阳能面板上,并将其产生的额外电能以氢的形式储存起来,然后用作氢电池来为各种设备供电。

《悉尼先驱晨报》的尼克·奥马利(Nick OMalley)指出,这种电池是与新南威尔士大学合作研发的,每充一次电就可为家庭供电23天。此外,该公司的首席执行官艾伦·余(Alan Yu)表示,该电池的使用寿命长达20年,比家用锂离子电池更耐用。

 目前,这种产自澳大利亚的电池成本超过3万美元。但尽管如此,由于该电池极具便利性,同时电池内的固态氢化物消除了氢燃烧的风险,使其兼具安全性,该电池早已吸引了一众买家。

 这便是利用氢来储存能量的一个实例,其效益可谓一箭双雕。一方面,与动辄花费数亿美元的电池组相比,这种电池的产能方式不同,因而成本相对低廉。另一方面,这种储能方式无需依赖重大技术突破就可以利用氢能。

 这些氢能是由太阳能或风力发电场产生的额外电力生成的。这些电力起初被储存在地下洞穴或多用途管道中,当电网有更多电力需求时,它们就会被输送到发电厂来驱动涡轮机发电。

 通用电气(GE)是致力于将更多氢能集成到电力系统中的公司之一。该公司表示:“由于燃气轮机的燃料相对灵活,因此,公司既可配置新的燃气轮机组以供绿氢或类似燃料驱动,也可升级设备,从而用新燃料来代替天然气等传统燃料。”此外,该公司还补充道,这样做必将带来额外成本,但成本高低则取决于涡轮机的初始配置。

 这或许能为我们描绘出一幅未来图景:在不久的将来,每个家庭都能拥有自己的太阳能场和电池组。如果技术足够先进,它们可能是锂离子电池,或者是氢电池。当阳光普照时,这些电池会吸收额外电能,然后在夜晚或阴天时释放出来。

 有人或许觉得这太过理想化,因而难以实现。就目前而言,情况似乎确实如此。绿氢价格高昂,而且其能源转化效率也并不高,这进一步增加了成本。据绿色科技传媒(Green Tech Media)报道,通过电解水生成氢和氧,然后再转化为电能的效率只有35%。相比之下,电池的效率高达95%

 不过,也有诸如LAVO和新南威尔士大学共同研发的这种电池产品。虽然它的价格也相当高昂,但其中的氢容器可以共享使用。因此,在购买了这套设备后,人们可以通过出租氢容器来回收成本。这在家庭或小型社区内部是一种很好的解决方案。但就政府,尤其是欧盟而言,它们在利用氢能方面有更宏大的计划,而这些计划很可能会因为绿氢高昂的成本而搁浅。

 对此,挪威雷斯塔能源咨询公司(Rystad Energy)也有类似的见解。尽管该公司重点着眼于离岸风力发电生成绿氢的成本,但由于该成本不仅包括产生电力的成本,还包括将水转化成氢和氧所需的电解槽的成本,因此,太阳能发电生成绿氢的成本实际与之相差甚微。而大型电解槽造价高昂,除非取得技术突破,否则,生成绿氢的成本将比利用天然气生成氢的成本要高得多。

 尽管如此,家庭和社区的氢能发展也不容忽视。因为即使像国际清洁交通委员会(International Council on Clean Transportation)预测的那样,到了2050年,生产绿氢的成本将下降50%,其价格也仍高于目前灰氢和蓝氢的价格。因此,虽然家庭和社区的氢能发展仅代表着能源转型漫长道路上的一小步,但其或许比欧盟提出的40吉瓦绿氢产能计划更有意义。

 


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