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二合一装置用于净水发电

2019/10/15 15:51:392333

据http://www.technologyreview.com/网站报道，储氢将成为德国能源计划关键。德国的既定目标是，到2020年时使用可再生能源产生的电能占全国总发电量的三分之一，到2050年时达到80%。

据西门子称，利用电解槽技术能解决这一问题。每个装置应设计成大型仓库的大小，然后电解水制造氢气。无风天气时氢气可以作为燃气发电站的燃料发电，或者也可以作为车辆的燃料使用。产氢储能是一种低效率的储能方式，在制氢以及氢发电过程中有三分之二的能量被损耗。但西门子称此方法是德国储能规模化的唯一选择。新型电解系统可以使用风力发电机的间歇式能源电解水制氢。该项设计使用质子交换膜技术，可以在不同功率水平下使用。当功率水平达到额定功率的2-3倍时电解槽可以短暂使用，使装置能够用于储存有风天气大量增加的产电量。德国选择使用可再生能源的另一个原因是为了实现其温室气体减排既定目标，即到2020年时，温室气体排放量与1990年水平相比要减少40%，到2050年时要减少80%。德国已经决定不使用核能和天然气作为电力供给来源。德国风能的成本已经十分接近化石能源，这也是德国政府政策转向的一个重要原因。风能是间歇性的能源，每天也仅有三分之一的时间可以发电。可再生能源将需要极大规模的能源储存。而德国拥有储存大量氢的潜能，其可以将少量氢汇入现有天然气管道，也可以将其储存在容器之中。这样可以为德国现有可再生能源提供大约2周的储存能力。目前，德国的一些盐洞都用来储存其战略石油储备，它们也可以提供更多的氢储存空间。据西门子估计，如果德国有85%的电力是使用可再生能源制得，那么其电力储存能力应达到30,000千兆瓦·时。如果使用氢制造如此之多的电力，那么这些洞穴的25%的可用空间都将用来存储氢。最初氢的配送可以通过现有的天然气管道实现，直到最终建成专用管道输送。其电解装置的制氢效率可以达到60%，风力发电机制造的电力会在制氢过程中流失40%。当在燃气发电厂或燃料电池中使用氢发电时还会有40%的能源流失掉，最初的能源将仅有三分之一保留下来。

除了效率低下之外，该系统还十分昂贵。西门子公司目前正致力于降低系统成本的工作，指导一项试点验证项目，计划到2015年时出售2台兆瓦级系统，到2018年时将系统升级至250兆瓦。最大系统的发电量相当于100个风力发电机产生的电能。