氫能，電與水之間玄變（科技大觀）

　　德國(guó)勃蘭登堡州近日建成世界上第一座用氫能源作為電力存儲(chǔ)中介的混合能源試點(diǎn)電站。這座電站位于勃蘭登堡普倫茨勞市郊，由德國(guó)Enertrag公司聯(lián)合法國(guó)道達(dá)爾公司以及瑞典大瀑布電力公司合作建成。主體建筑由一座氫能源電解存儲(chǔ)站和一座生物質(zhì)能電熱站組成。電站不遠(yuǎn)處佇立著大型風(fēng)電機(jī)組，單機(jī)容量最大可達(dá)2兆瓦，產(chǎn)生的電力既可以直接接入電力輸送網(wǎng)，又可以用于電站的電解制氫反應(yīng)。

　　電站的“玄機(jī)”在于電解制氫并循環(huán)利用氫能源。電解水產(chǎn)生的氫氣，通過(guò)燃燒驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生的電力繼續(xù)生成電解水……如此循環(huán)往復(fù)，可以把氫存儲(chǔ)下來(lái)。電解站的設(shè)計(jì)功率為500千瓦，每天能產(chǎn)生大約11千克氫。這些氫氣被用于發(fā)電，其發(fā)電時(shí)間和發(fā)電量都是可控的——這座電站的設(shè)備容量可以在20%—80%之間調(diào)節(jié)，能在一定程度上彌補(bǔ)風(fēng)力發(fā)電的不穩(wěn)定性。存儲(chǔ)下來(lái)的氫還可以賣(mài)給氫能源汽車(chē)加氣站使用。

　　自從德國(guó)政府決定退出核能、實(shí)施能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略以來(lái)，德國(guó)出現(xiàn)了能源價(jià)格上漲、供電穩(wěn)定性下降等問(wèn)題。風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源雖然環(huán)保，但受天氣影響較大，需要“靠天吃飯”。高峰時(shí)發(fā)電量過(guò)大，不僅造成浪費(fèi)還會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)負(fù)擔(dān)；低谷時(shí)發(fā)電量不足又難以保障基本供給。因此，輸送電網(wǎng)擴(kuò)建和電力存儲(chǔ)一直是推進(jìn)可再生能源發(fā)展的瓶頸。勃蘭登堡州這一“化電為氫”進(jìn)行轉(zhuǎn)存的嘗試，為電力的本地化存儲(chǔ)提供了一種新選擇。

　　盡管從理論上說(shuō)，氫燃料可以直接用于發(fā)電，但由于氫燃料馬達(dá)技術(shù)要求較高，目前該混合動(dòng)力電站采用氫氣和沼氣混合燃燒馬達(dá)。為此，氫能源電解存儲(chǔ)站旁邊建起了一座生物質(zhì)能熱電站。熱電站使用農(nóng)作物秸稈等生物原料，通過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣（同樣是不含氮、硫等污染物的清潔能源）。沼氣與電解出來(lái)的氫氣混合燃燒，通過(guò)熱點(diǎn)機(jī)組，產(chǎn)生電能和熱能。電能直接輸入電網(wǎng)，成為穩(wěn)定的供電系統(tǒng)。熱能一部分用于維持沼氣站自身的發(fā)酵，另一部分輸入附近市鎮(zhèn)的供暖系統(tǒng)。

　　作為勃蘭登堡州乃至德國(guó)的明星工程，這個(gè)混合能源試點(diǎn)電站，尤其是其未來(lái)推廣問(wèn)題備受關(guān)注。但是，電站能源轉(zhuǎn)換效率低下的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題一時(shí)還難以解決。據(jù)Enertrag的技術(shù)人員介紹，這套系統(tǒng)利用電能制氫，再將氫重新轉(zhuǎn)化為電能，效率最高只能達(dá)到25%，而人們平常使用的蓄電池存儲(chǔ)電力的能效大約在70%。另外，建立大規(guī)模儲(chǔ)氫設(shè)備、輸送氫氣管道的成本都很高。因此，要推廣這一試點(diǎn)項(xiàng)目，還有許多障礙需要跨越。

相關(guān)內(nèi)容推薦：