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氢能，电与水之间玄变

黄发红 //www.auribault.com 2013-11-14 来源：人民日报

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　　德国勃兰登堡州近日建成世界上第一座用氢能源作为电力存储中介的混合能源试点电站。这座电站位于勃兰登堡普伦茨劳市郊，由德国Enertrag公司联合法国道达尔公司以及瑞典大瀑布电力公司合作建成。主体建筑由一座氢能源电解存储站和一座生物质能电热站组成。电站不远处伫立着大型风电机组，单机容量最大可达2兆瓦，产生的电力既可以直接接入电力输送网，又可以用于电站的电解制氢反应。

　　电站的“玄机”在于电解制氢并循环利用氢能源。电解水产生的氢气，通过燃烧驱动发电机，产生的电力继续生成电解水……如此循环往复，可以把氢存储下来。电解站的设计功率为500千瓦，每天能产生大约11千克氢。这些氢气被用于发电，其发电时间和发电量都是可控的——这座电站的设备容量可以在20%—80%之间调节，能在一定程度上弥补风力发电的不稳定性。存储下来的氢还可以卖给氢能源汽车加气站使用。

　　自从德国政府决定退出核能、实施能源转型战略以来，德国出现了能源价格上涨、供电稳定性下降等问题。风能、太阳能等可再生能源虽然环保，但受天气影响较大，需要“靠天吃饭”。高峰时发电量过大，不仅造成浪费还会给电网带来负担；低谷时发电量不足又难以保障基本供给。因此，输送电网扩建和电力存储一直是推进可再生能源发展的瓶颈。勃兰登堡州这一“化电为氢”进行转存的尝试，为电力的本地化存储提供了一种新选择。

　　尽管从理论上说，氢燃料可以直接用于发电，但由于氢燃料马达技术要求较高，目前该混合动力电站采用氢气和沼气混合燃烧马达。为此，氢能源电解存储站旁边建起了一座生物质能热电站。热电站使用农作物秸秆等生物原料，通过发酵产生沼气（同样是不含氮、硫等污染物的清洁能源）。沼气与电解出来的氢气混合燃烧，通过热点机组，产生电能和热能。电能直接输入电网，成为稳定的供电系统。热能一部分用于维持沼气站自身的发酵，另一部分输入附近市镇的供暖系统。

　　作为勃兰登堡州乃至德国的明星工程，这个混合能源试点电站，尤其是其未来推广问题备受关注。但是，电站能源转换效率低下的现实问题一时还难以解决。据Enertrag的技术人员介绍，这套系统利用电能制氢，再将氢重新转化为电能，效率最高只能达到25%，而人们平常使用的蓄电池存储电力的能效大约在70%。另外，建立大规模储氢设备、输送氢气管道的成本都很高。因此，要推广这一试点项目，还有许多障碍需要跨越。

编辑：尹盼秋