鉅大LARGE | 點擊量:873次 | 2021年12月16日
世界首個家用商用氫電池問世,儲存能量是特斯拉家用儲能的三倍
上周,投資公司GowingBros成為LAVO的基石投資者,LAVO是一家正在開發(fā)國內(nèi)氫能儲存技術(shù)的澳大利亞“生活方式公司”。
LAVO與新南威爾士大學(xué)的氫研究設(shè)施合作,生產(chǎn)了世界上第一個家用商用氫電池。它能儲存40千瓦時的電能——是特斯拉Powerwall2的三倍。它有可能改變屋頂太陽能發(fā)電的儲存方式,以便在太陽下山或電網(wǎng)斷電時使用。
LAVO首席執(zhí)行官兼執(zhí)行董事alanyu表示,該系統(tǒng)是“數(shù)十年研究的結(jié)晶”。工程設(shè)計專家GHD、燃料電池技術(shù)專家Nedstack和澳大利亞工業(yè)設(shè)計咨詢公司D+I為該系統(tǒng)的發(fā)展做出了貢獻。
俞說:“讓Gowings加入我們的團隊是對我們所做工作的巨大信心。”
去年,LAVO的儲能裝置仍在實驗室進行改進。2021年初,它可以在一個設(shè)計精美的裝置中使用。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
LAVO已經(jīng)從ecolodge和GowingBros等合資企業(yè)獲得了訂單,提前于6月份正式安裝。作為對LAVO投資的一部分,Gowings已承諾購買200套LAVO裝置,部署在其各種商業(yè)物業(yè),如購物中心。
Gowings董事總經(jīng)理JohnGowing說:“除了為零售租戶節(jié)省整個Gowings購物中心的能源成本外,我們還看到了一個重要的機會,即通過使用LAVO技術(shù)來支撐嵌入式網(wǎng)絡(luò),從而成為我們住宅區(qū)的電力零售商。”。
LAVO的尺寸與家用冰箱差不多,尺寸為1680x1240x400mm,重量為324kg。安裝時,它通過(混合)逆變器連接到太陽能光伏系統(tǒng),并通過凈化系統(tǒng)連接到自來水。這將允許內(nèi)部電解槽將多余的能量轉(zhuǎn)化為氫氣,儲存在四個罐中。
氫燃料電池
盡管氫能電池的效率不如電池,但與內(nèi)燃機技術(shù)相比,今天的氫燃料電池具有可觀的優(yōu)勢,后者將燃料轉(zhuǎn)化為動能的效率約為25%。相比之下,燃料電池可以將氫氣與空氣混合,以產(chǎn)生高達60%的效率發(fā)電。
燃料電池的工作原理類似于電池,利用帶電的氫離子在電解質(zhì)膜上的運動將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,從而產(chǎn)生電流。它們在那里與氧氣重組產(chǎn)生水,這是燃料電池唯一的排放物,同時還有熱空氣。
盡管其效率不如電池,但如今的燃料電池與內(nèi)燃機技術(shù)相比可謂不錯,后者將燃料轉(zhuǎn)化為動能的效率約為25%。相比之下,燃料電池可以將氫氣與空氣混合,以產(chǎn)生高達60%的效率發(fā)電。
在社會變化方面,F(xiàn)CEV的進入障礙也相對較低,因為它們的運行和性能與傳統(tǒng)車輛相似,可在幾分鐘內(nèi)在加油站加油,并在單個油箱上行駛500至600公里,而無有害排放。
制氫
通過將水分解成氫和氧原子的組成成分,氫燃料本身可以通過電解以越來越高的成本效益生產(chǎn)。這會產(chǎn)生兩種有用的氣體,并且在通過綠色能源提供動力時,使氫氣的產(chǎn)生成為碳中和行為。
但是,目前,全世界每年生產(chǎn)的6000億立方米氫氣中,只有2%是通過水電解生產(chǎn)的,而98%是由天然氣生產(chǎn)的,而二氧化碳是副產(chǎn)品。
這種氫的90%以上用作肥料的基石,或在石油,煉油和更廣泛的石化工業(yè)中消耗。
因此,氫經(jīng)濟的發(fā)展在最初階段依賴政府投資。除了生產(chǎn)碳中性能源所需的可再生能源項目外,還需要對氫氣生產(chǎn)和分配基礎(chǔ)設(shè)施進行投資。
氫燃料電池技術(shù)障礙
美國能源部(DOE)與國家實驗室,大學(xué)和行業(yè)合作伙伴緊密合作,以克服燃料電池開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)障礙。成本,性能和耐用性仍然是燃料電池行業(yè)的主要挑戰(zhàn)。
成本-鉑代表燃料電池的最大成本組成部分之一,因此,大部分研發(fā)工作都集中在提高現(xiàn)有鉑族金屬(PGM)和PGM合金催化劑以及非PGM催化劑的活性和利用率的方法上長期應(yīng)用的方法。
性能—為了提高燃料電池的性能,R&D專注于以降低的成本提高效率和耐久性的離子交換膜電解質(zhì)的開發(fā);通過集成最先進的MEA組件來改進膜電極組件(MEA);開發(fā)運輸模型以及原位和異位實驗,以提供用于模型驗證的數(shù)據(jù);確定退化機制并開發(fā)減輕其影響的方法;并維護專門針對固定式和便攜式電源應(yīng)用而定制的組件,子系統(tǒng)和系統(tǒng)的核心活動。
耐用性—關(guān)鍵性能因素是耐用性,根據(jù)燃料電池系統(tǒng)的使用壽命來滿足應(yīng)用程序的期望。在實際操作條件下,固定和運輸燃料電池的DOE耐久性目標(biāo)分別為40,000小時和5,000小時。在最苛刻的應(yīng)用中,實際的工作條件包括燃料和空氣中的雜質(zhì),啟動和停止,凍結(jié)和解凍以及濕度和負載循環(huán),這些都會導(dǎo)致對燃料電池系統(tǒng)材料和組件的化學(xué)和機械穩(wěn)定性產(chǎn)生壓力。研發(fā)的重點是了解燃料電池的降解機理,并開發(fā)可減輕其降解的材料和策略。
效率不斷提高
在全球范圍內(nèi),氫氣的成本已經(jīng)在下降,這部分與可再生能源成本的下降是一致的,但也歸因于水電解和氫燃料電池技術(shù)的改進。
總部位于巴黎的國際能源署(InternationalEnergyAgency)預(yù)計,到2030年,制氫的成本將進一步下降30%,但中東最近的光伏太陽能項目成本的快速下降可能意味著商業(yè)化制氫的本地成本會跌得更快。
隨著對氫基礎(chǔ)設(shè)施投資的增加和凈成本的持續(xù)下降,氫經(jīng)濟可能被證明是從碳氫化合物過渡的必不可少的工具。