中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：配備電動(dòng)引擎或其他替代驅(qū)動(dòng)器的汽車正在大舉進(jìn)軍。巴登-符騰堡州（Baden-Württemberg，歸屬德國(guó)）太陽(yáng)能和氫氣研究中心（Centre forSolar Energy and Hydrogen Research）（ZSW）的科學(xué)家開始著手為這些汽車開發(fā)一個(gè)合適的加油站。該項(xiàng)目于2018年2月中旬啟動(dòng)，旨在為未來(lái)創(chuàng)造燃料加油機(jī)。該加油機(jī)將以最高效，最劃算和目的導(dǎo)向的方式提供可再生電力，氫氣和甲烷。聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)事務(wù)和能源部（The Federal Ministry for Economic Affairs and Energy）以大約130萬(wàn)歐元資助這個(gè)項(xiàng)目。它將作為QUARREE 100的一部分運(yùn)行五年，這是一項(xiàng)測(cè)試城市可完全供應(yīng)季度可再生能源的舉措。
在未來(lái)幾年，車輛的移動(dòng)性肯定會(huì)發(fā)生顯著變化。更多使用來(lái)自風(fēng)能和太陽(yáng)的電力的汽車，很快就會(huì)出現(xiàn)在道路上。用可再生氫氣驅(qū)動(dòng)的燃料電池汽車和使用甲烷驅(qū)動(dòng)的天然氣汽車也是如此，甲烷是使用太陽(yáng)能生產(chǎn)的另一種氣候友好的燃料。充電站和加氫站網(wǎng)絡(luò)正在大規(guī)模擴(kuò)張，雖然一些站點(diǎn)可以同時(shí)提供電力和氫氣，但還沒有站點(diǎn)可以同時(shí)提供電力，氫氣和甲烷。ZSW的目標(biāo)是通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目改變這種狀況。
分層使用可再生能源
斯圖加特（Stuttgart，德國(guó)城市）的科學(xué)家們想到的是開發(fā)一種多種能量加油機(jī)。這個(gè)想法是使用電網(wǎng)為電動(dòng)汽車的電池充入來(lái)自風(fēng)力發(fā)電廠等的可再生電力，當(dāng)電力供應(yīng)大于需求時(shí)，大型固定電池將儲(chǔ)存未使用的電力；當(dāng)需求大于供應(yīng)時(shí)，再將其分配。“如果電池已充滿但電動(dòng)汽車不能消耗它，那么這種綠色電力將在第二步轉(zhuǎn)化為氫氣，”ZSW的UlrichZuberbühler博士解釋道。燃料電池車輛運(yùn)行在這種類型的能源上，如果氫氣產(chǎn)量超過(guò)需求量，多余的將進(jìn)入儲(chǔ)罐。
未來(lái)的加油站將包括第三階段，當(dāng)氫氣儲(chǔ)罐已滿并且燃料電池汽車需求低時(shí)，通過(guò)添加二氧化碳，將可以生產(chǎn)甲烷。這種燃料是天然氣的主要組成部分，所以天然氣汽車可以很容易地使用它。如果汽車沒有耗盡加注的甲烷，剩余的氣體就會(huì)被儲(chǔ)存起來(lái)，然后當(dāng)儲(chǔ)罐充滿時(shí)，通過(guò)管道輸送到天然氣網(wǎng)絡(luò)中。
“通過(guò)我們的項(xiàng)目，電網(wǎng)與移動(dòng)性的耦合不會(huì)局限于電動(dòng)汽車，”Zuberbühler解釋說(shuō)。“其他的替代驅(qū)動(dòng)器也將從中受益?！?
ZSW的研究人員正在談?wù)摲謱邮褂每稍偕茉?。他們的首要任?wù)是通過(guò)減少能源損失來(lái)充分利用資源。第一階段是首要選擇，再生電力的最有效利用是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中沒有任何能量損失，電池存儲(chǔ)損失不超過(guò)百分之十；第二階段和第三階段-轉(zhuǎn)換為氫氣和甲烷，只有在滿足電力需求時(shí)才會(huì)選擇。電力轉(zhuǎn)化為氫氣的效率為75％左右，轉(zhuǎn)化為甲烷大約是60％。這些氣體是長(zhǎng)期無(wú)損的能量?jī)?chǔ)備。當(dāng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱投入使用時(shí)，效率能夠提高幾個(gè)百分點(diǎn)。
努力加強(qiáng)主要部件
通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目，ZSW的目標(biāo)是提高兩個(gè)主要部件（一個(gè)高壓堿性電解槽和一個(gè)板式甲烷化反應(yīng)器）的效率，使用壽命和成本效益?？茖W(xué)家們希望在100千瓦規(guī)模上同時(shí)推動(dòng)這兩個(gè)部件的發(fā)展。電解和甲烷合成必須單獨(dú)進(jìn)行，這需要某種形式的氫氣緩沖或中間儲(chǔ)存設(shè)施。該研究所將為此制定一個(gè)藍(lán)本模型并評(píng)估其安全性。
研究人員有三年的時(shí)間來(lái)開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)，制定一個(gè)安全模型并澄清所有的細(xì)節(jié)以獲得批準(zhǔn)。結(jié)果將在2020年開始的現(xiàn)場(chǎng)演示設(shè)施環(huán)節(jié)中進(jìn)行測(cè)試。
這個(gè)ZSW計(jì)劃是QUARREE 100的一部分，這是一個(gè)價(jià)值2400萬(wàn)歐元的燈塔項(xiàng)目，匯集了學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，企業(yè)和公共機(jī)構(gòu)，旨在將位于迪特馬申（Dithmarschen）縣的海德（Heide）區(qū)域的能源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為可再生能源。這個(gè)加油站將作為電力轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存的“能源中心”為這個(gè)季度服務(wù)。
加緊“行業(yè)耦合”
綠色電力約占德國(guó)電網(wǎng)電力的三分之一，并且其份額在不斷增加。到2030年，這一數(shù)字預(yù)計(jì)將上升到65％。電力的離網(wǎng)使用-比如電動(dòng)汽車和替代燃料-將有助于運(yùn)輸行業(yè)對(duì)氣候更加友好，然而在這方面進(jìn)展甚微。替代燃料氫氣和甲烷有很大的優(yōu)勢(shì)，它們可以作為長(zhǎng)期無(wú)損儲(chǔ)能的化學(xué)介質(zhì)。最重要的是，它們可以進(jìn)入德國(guó)的天然氣網(wǎng)絡(luò)，用于加熱建筑物而不會(huì)留下碳足跡。用來(lái)描述跨行業(yè)的電力，燃料和供熱這種趨同的術(shù)語(yǔ)就是行業(yè)耦合。
該項(xiàng)目的資金是聯(lián)邦教育與研究部（Federal Ministry of Education and Research）和聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)事務(wù)部（Federal Ministry of Economic Affairs）聯(lián)合倡議的一部分，旨在促進(jìn)太陽(yáng)能建設(shè)項(xiàng)目和節(jié)能城市的發(fā)展。
