储氢是实现能源安全的途径。免费技术图书馆新闻

储氢——能源安全之路

15.04.2012

西门子专家表示，庞大的储氢设施是确保德国能源安全并转向大规模使用太阳能和风能发电厂的唯一途径。

如果德国想要实现其雄心勃勃的计划，即到 2020 年将三分之一的电力来自可再生能源，到 80 年提高到 2050%，就必须找到一种方法来储存大量电力。否则，将无法弥补太阳能电池板和风力涡轮机等可再生能源不稳定的能源输出。西门子认为，今天只有一种适合此的技术：水的电解和氢燃料的生产。氢气可以在燃气发电厂转化为电能，也可以用来为汽车甚至飞机提供燃料。

今天，氢气生产效率低下：三分之二的能量在氢气的电解和随后的燃烧过程中被浪费了。然而，没有其他可接受的方式来实现德国的大规模计划，西门子提供了自己的氢能概念。与需要可持续电源的传统工业电解槽不同，新的西门子系统可以处理来自风力涡轮机和太阳能电池板的波动电力。它基于一种类似于当今汽车燃料电池中使用的质子交换膜。西门子电解槽可以处理 2-3 倍的功率波动，非常适合大风天的风车功率浪涌。

后者尤其重要，因为由于电力线容量不足，德国损失了大约 20% 的风车发电能量。现在根本没有地方可以储存这种能量。最经济的省电方法是将水抽到一个很高的高度，然后降低它，使涡轮发电机运转。然而，这种方法只适用于山区，因此在平坦的德国只有大约 40 吉瓦时在它的帮助下被“抽水”。这是风车和太阳能电池板在风和晴天的一小时内可以产生的数量。

现代电池既昂贵又笨重，因此它们无法解决德国在夜间或平静的日子里储存大量能源的问题。

西门子计算，如果德国要实现 85% 的可再生能源，它将需要存储 30000 吉瓦时的能源。西门子声称其电解槽能够将这种能量转化为氢气，效率约为 60%。从产生的能量中，另外 40% 应用于在氢气反向转化为电能期间的损失。因此，风车和太阳能电池板的“免费”能源只有三分之一会损失掉。发电厂所需的氢气可以储存在地下洞穴中，并通过现有的天然气管道或特殊管道运输。

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