氫能，電與水之間玄變（科技大觀）

　　德國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中介的混合能源試點電站。這座電站位于勃蘭登堡普倫茨勞市郊，由德國Enertrag公司聯(lián)合法國道達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站和一座生物質(zhì)能電熱站組成。電站不遠處佇立著大型風電機組，單機容量最大可達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。

　　電站的“玄機”在于電解制氫并循環(huán)利用氫能源。電解水產(chǎn)生的氫氣，通過燃燒驅(qū)動發(fā)電機，產(chǎn)生的電力繼續(xù)生成電解水……如此循環(huán)往復，可以把氫存儲下來。電解站的設(shè)計功率為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風力發(fā)電的不穩(wěn)定性。存儲下來的氫還可以賣給氫能源汽車加氣站使用。

　　自從德國政府決定退出核能、實施能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略以來，德國出現(xiàn)了能源價格上漲、供電穩(wěn)定性下降等問題。風能、太陽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”。高峰時發(fā)電量過大，不僅造成浪費還會給電網(wǎng)帶來負擔；低谷時發(fā)電量不足又難以保障基本供給。因此，輸送電網(wǎng)擴建和電力存儲一直是推進可再生能源發(fā)展的瓶頸。勃蘭登堡州這一“化電為氫”進行轉(zhuǎn)存的嘗試，為電力的本地化存儲提供了一種新選擇。

　　盡管從理論上說，氫燃料可以直接用于發(fā)電，但由于氫燃料馬達技術(shù)要求較高，目前該混合動力電站采用氫氣和沼氣混合燃燒馬達。為此，氫能源電解存儲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）。沼氣與電解出來的氫氣混合燃燒，通過熱點機組，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的明星工程，這個混合能源試點電站，尤其是其未來推廣問題備受關(guān)注。但是，電站能源轉(zhuǎn)換效率低下的現(xiàn)實問題一時還難以解決。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，效率最高只能達到25%，而人們平常使用的蓄電池存儲電力的能效大約在70%。另外，建立大規(guī)模儲氫設(shè)備、輸送氫氣管道的成本都很高。因此，要推廣這一試點項目，還有許多障礙需要跨越。

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