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用智能氢—电联网给不列颠哥伦比亚省的一个镇供电

2019/10/16 9:15:451556

在加拿大的不列颠哥伦比亚省中的小城镇贝拉库拉，正在进行一项创新能源储存项目，并且这个项目在九月九号启动了正式启用仪式。这个项目的运行，首先是用河流附近的水力发电厂生产出清洁的能源，然后运用先进的技术将电能转化为氢能。这样，氢能可以储存起来方便以后使用。这种由智能电网管理的系统对于加拿大和世界其他国家的偏远城镇是一项很大的突破—例如贝拉库拉这样的小城镇因为太偏远了而孤立于主电网之外。这些小城镇的电网的问题是当用当地的河流发电时，先前产生的电能都不可以被储存起来在用电高峰期或者在水流量很低的期间利用。这样他们就不得不依靠污染排放量较大的柴油发动机产生他们过剩的电力需求。这个新系统是这项技术的示范工程，预计每年会降低贝拉库拉二十万升的柴油消耗量—每年减少六百吨的温室气体排放。

气体循环：正如greencarcongress.com在上图解释的，在被称为氢能辅助再生能源系统（HAPR）中，在非用电高峰期从一个可再生能源（径流式水电站）产生电能，通过电解槽产生氢气，然后在用电高峰期通过燃料电池发电提供电能。

放入铁架和堆放：水力发电站产生的电流用于分解水，通过电解产生的氢气作为该系统的一部分。产生的氢气被储存在高压罐中（如上图所示），被储存的氢气通入到一个一百千瓦的燃料电池，在氢气与氧气反应生成水的同时，产生电能。

贝拉库拉位于温哥华以北大约四百公里。这项工程由不列颠哥伦比亚水电公司、美国通用电气、不列颠哥伦比亚水电旗下清洁能源子公司力程科技合作建设。由不列颠哥伦比亚省和加拿大可持续发展科技联合支持。同时，通用电气的微电网控制系统在整个动力循环中起到“大脑”的作用。它提供何时使用哪一种动力源的信息—可再生水力发电还是燃料电池还是柴油机—因此市民可以找到最经济的方法提供动力。智能电网技术通过无线控制系统控制动力链并且对供应和需求的变化自动响应—确保能源能够被有效的管理。所谓的微型电网系统也适用于其他小规模的区域，例如大学校园、工业园区、港口和小岛（例如夏威夷），这些区域往往需要依靠自身的动力源并且需要更有效的能源解决方案。但是与此同时，这些解决方案需要承担与传统电网同样的能源法规、费用和安全需要。微电网智能系统在像风能和太阳能这样的可再生能源的结合使用时也起到很好的优化作用。正如在贝拉库拉，在停电期间更容易储存能源—尤其是在紧急区域是非常有用的—如医院或军事基地这样的中心位置，如在加利福尼亚州二十九棕榈基地，有一个通用电气示范项目的一部分。

依赖的电网：贝拉库拉整个山谷拥有两千居民，是不列颠哥伦比亚五十个社区之一，但是却与不列颠哥伦比亚水利电网没有连接。如图所示贝拉库拉的居民依靠克莱顿瀑布上的径流式河流的发电设备提供主要的电力来源。在加拿大有超过一百个像贝拉库拉这样“脱离电网”的社区。这些地方的公共设施每天承担巨额的运行费用。

与河流搭配：如上图所示，示范系统是设计通过制氢或者直接像电池充电来存储克莱顿瀑布产生的过量的电能。通用电气公司最近还推出了“绿色创想挑战：向电网供电”计划，并且提供了1.2亿美元的许诺，向研究人员、企业家和创业人员征求最好的构想，这将有助于创造更加智能的、更清洁的和效率更高的电网系统—加速电网技术的应用。这种技术十个星期的示范运行时世界上同类技术最大的挑战之一，这也会吸引全世界想出更多的如何使电网更加智能化的构想。