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充電站可以將氫氣生產(chǎn)和能量儲(chǔ)存結(jié)合起來
作者:官方 來源:氫啟未來網(wǎng) 所屬欄目:科技創(chuàng)新 發(fā)布時(shí)間:2021-08-30 17:40
[ 導(dǎo)讀 ]瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院(EPLE)的科學(xué)家開發(fā)了一種新系統(tǒng),解決了能源轉(zhuǎn)型的兩個(gè)首要任務(wù):清潔的氫生產(chǎn)和大規(guī)模的能源儲(chǔ)存。他們的...

瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院(EPLE)的科學(xué)家開發(fā)了一種新系統(tǒng),解決了能源轉(zhuǎn)型的兩個(gè)首要任務(wù):清潔的氫生產(chǎn)和大規(guī)模的能源儲(chǔ)存。他們的技術(shù)在交通運(yùn)輸方面尤其有用。

隨著包括瑞士在內(nèi)的世界各國加緊努力應(yīng)對(duì)氣候變化,尋找化石燃料的替代品,并實(shí)現(xiàn)政府設(shè)定的能源轉(zhuǎn)型目標(biāo),對(duì)可靠的可再生能源的需求正在迅速增長。但是,在找到一種大規(guī)模存儲(chǔ)可再生能源的方法之前,無法將其有效地納入電網(wǎng)。

EPFL物理與分析電化學(xué)實(shí)驗(yàn)室(LEPA)的博士生Danick Reynard說:“大多數(shù)形式的可再生能源都依賴于天氣條件,這導(dǎo)致它們提供的電力有很大的波動(dòng)。”“但電網(wǎng)的設(shè)計(jì)并不能應(yīng)對(duì)這種波動(dòng)?!睙o論天氣如何,氫氣都能持續(xù)提供能源,因此備受關(guān)注。

幾年來,LEPA的科學(xué)家們一直在研究清潔氫生產(chǎn)和能源儲(chǔ)存的雙重挑戰(zhàn)。他們剛剛公布了一個(gè)新系統(tǒng),該系統(tǒng)將傳統(tǒng)的氧化還原流電池(目前最具前景的大規(guī)模固定能量存儲(chǔ)方法之一)與催化反應(yīng)器結(jié)合在一起,催化反應(yīng)器可以從流經(jīng)電池的流體中產(chǎn)生清潔的氫。LEPA系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)一樣高效,但提供了更大的靈活性和能量存儲(chǔ)能力。它還能以更低的成本生產(chǎn)清潔的氫氣。

氧化還原液流電池是最有希望的儲(chǔ)能電池

氧化還原液流電池由兩個(gè)槽組成,槽間用電化學(xué)電池隔開。兩種高度導(dǎo)電的電解液——一種帶正電荷,一種帶負(fù)電荷——在罐子和電池之間循環(huán),引發(fā)電子交換的化學(xué)反應(yīng)。這些電池以電化學(xué)形式儲(chǔ)存能量,就像智能手機(jī)中使用的鋰離子電池一樣,但壽命更長,具有靈活的能量產(chǎn)生和存儲(chǔ)能力,這意味著它們可以快速響應(yīng)電力供需波動(dòng)。

為了創(chuàng)造他們的系統(tǒng),科學(xué)家采用了傳統(tǒng)的氧化還原液流電池,并通過添加兩個(gè)催化反應(yīng)器來增強(qiáng)它。這些反應(yīng)器從罐內(nèi)循環(huán)的流體中產(chǎn)生氫氣。雷納德說:“氫是通過催化過程產(chǎn)生的,該過程使用電池的能量將水分子分解成氫和氧兩種成分。”“但只有在充電的能量是可再生的情況下,這種氫才能被認(rèn)為是清潔的?!?/span>

充電站可以將氫氣生產(chǎn)和能量儲(chǔ)存結(jié)合起來

清潔,純凈的氫氣,增強(qiáng)和靈活的儲(chǔ)存能力。

LEPA的技術(shù)在氫氣生產(chǎn)和能源儲(chǔ)存方面都有一些優(yōu)勢(shì)。使用傳統(tǒng)的氧化還原液流電池,一旦充滿電,它們就無法儲(chǔ)存更多的能量?!叭欢谖覀兊南到y(tǒng)中,一旦電池充滿電,它可以將液體放電到外部反應(yīng)堆中。它們反過來產(chǎn)生氫氣,可以儲(chǔ)存和使用,釋放電池本身的存儲(chǔ)空間,”Reynard說。

LEPA系統(tǒng)生產(chǎn)的氫是純的,只需要干燥和壓縮以獲得最佳儲(chǔ)存。這種系統(tǒng)也比傳統(tǒng)的更安全,因?yàn)樗欠珠_產(chǎn)生氧氣和氫氣而不是同時(shí)產(chǎn)生,所以爆炸的風(fēng)險(xiǎn)更小。

氫燃料汽車充電站的未來?

LEPA的技術(shù)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域尤其有用。隨著越來越多的司機(jī)采用電動(dòng)汽車,對(duì)電力和清潔氫的需求將會(huì)飆升。為這些車輛充電會(huì)給電網(wǎng)帶來壓力,并造成電網(wǎng)運(yùn)營商難以規(guī)劃的負(fù)荷峰值。雷納德說:“根據(jù)瑞士聯(lián)邦能源辦公室2020年的數(shù)據(jù),交通部門占瑞士能源消耗的33%左右。”“我們的電池,除了生產(chǎn)氫氣,還可以作為緩沖,平滑需求的峰值。”

摘譯自:MIRAGE

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