
毫無疑問,隨著世界向低碳或零碳能源的未來過渡,可再生能源——無論是太陽能、風能還是其他能源——正變得越來越普遍。
網格和固定電源
近年來,隨著電池的提前普及,在電網規模上存儲可再生能源越來越受到人們的極大興趣。
網格級電池系統的例子包括300兆瓦(MW)維多利亞大電池和100MW系統在南澳大利亞,伊隆馬斯克著名的承諾將安裝和運行特斯拉100天的合同簽署(他成功了,如果你想知道)。
將電池用于電網存儲具有顯著優勢。
正如特斯拉所證明的,只要有動力,作為現有項目甚至電網的螺栓式實施就非常快。
同樣的易于實施也有助于在需要時迅速擴大規模。此類系統還可以以出色的效率存儲電能,并在需要時快速反饋到電網中。家庭使用的電池系統也取得了重大進展,特斯拉和LG等公司提供了各自的解決方案。
與同類解決方案相比,將氫氣用作電網規模的儲能解決方案仍處于起步階段,但它確實提供了一些顯著的優勢。
作為一種氣體,氫氣也可以儲存在耗盡的碳氫化合物儲層中,成本比電池低得多。
ADX能源公司正計劃利用奧地利枯竭的儲層儲存夏季生產的氫氣,使用可再生能源在冬季出售,基本上制造了氫電池。
該公司估計,每個儲層可以存儲約500倍以上的能源比最大的特斯拉儲能巨型包(約200兆瓦時)在低得多的價格。
儲存的氫氣代表2萬戶家庭一年的電力,可以燃燒供熱或送入燃料電池發電。
波士頓咨詢集團的一項研究還發現,綠色氫氣在工業和重型貨物、空中和海上交通方面具有巨大的潛力。
公司也開始開發供家庭使用的儲氫系統,至少有一家公司開發了一個(有點重)系統,內置電解機、儲氫罐和燃料電池。
在規模較小的情況下,大多數汽車制造商都支持電池電動汽車,計劃推出幾十種,如果不是數百種新車型。
馬斯克以氫燃料電池"令人難以忍受的愚蠢"著稱,而大眾汽車首席執行官赫伯特·迪斯博士去年指出,在可預見的未來,除了電池電動汽車,沒有明確的替代方案。
部分原因在于,BEV至少比氫燃料電池(FCEV)同行領先十年,因為該技術更適合大規模推廣,使制造商(尤其是歐洲公司)能夠遵守二氧化碳排放法規。
與氫氣加油站相比,建設電池充電基礎設施的成本更低,這也意味著前者遠遠超過后者。這還不包括(當然緩慢)從常規電源點充電。
考慮到整個供應鏈,BEV 也受益于更高的效率。
通過在發電站、運輸和將電力儲存在電池中,BEV的效率在70%-80%之間。
相比之下,FCEV 效率低下,因為需要電力來為電解機供電,這些電解器在將水輸送到儲氣之前將水裂成氫氣和氧氣。然后,氫氣需要轉化為燃料電池中的電能,從而進一步導致效率損失。
綜合起來,FCEV 的效率只有 25% 到 35%。雖然與電池相比,氫氣的效率可能更高,但它確實比競爭對手有一些顯著優勢。其中之一是能量密度。與電池相比,氫氣每單位重量和體積可以儲存更多的能量。加氫也很快,不再像現在加油汽油或柴油那樣。
Verdant地球技術公司可持續能源總經理邁克·海伍德表示,雖然電池純粹是儲存機制,但氫電池可以產生更長的電力時間,相當于為基載功率輸送燃料。
“它們(FCEV)可以非常快地加油,而 BEV 在充電之間每天只能真正運行幾個小時。同樣有趣的是,快速充電電池會大大縮短電池的使用壽命,”他解釋道。
“電池的使用壽命也比 H2 短得多,而且電池中鋰的可回收性目前很少或根本沒有。鋰離子電池通常只能釋放 70% 的能量,因為它效率低下,并且不會放電到零。由于雙電源,FCEV 中的電池比 100% EV 所需的電池小得多。電動汽車在負載下也有問題,所以你不能拖大篷車等,因為這只會破壞你可以在充電之間行駛的距離。”
快速加油對于不能花大量時間下班充電的商用車來說尤其有價值。
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