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氢电:一种更为先进的太阳能储能系统

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李若君
2015-12-30 03:32
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[摘要] 氢电是一种混合概念,它将太阳能和氢的生产和存储相结合,可得到持续的发电及高效,无化学原料的能量储备。

氢电是一种混合概念,它将太阳能和氢的生产和存储相结合,可得到持续的发电及高效,无化学原料的能量储备。目前,科学界十分关注提高太阳能电池效率,通过分解水分子产生氢气,并提高储存能力。在这些领域中,每时每刻都会有新的出版物,为更环保、更美好的未来带来了希望。

然而,普鲁德大学的一支研究团队开发了一种模型,据该模型统计表明,无论科学家如何努力试图在其中一个领域取得开创性进展,只有集所有技术于该领域才是理想的解决方案。他们的论文刚刚发表在美国国家科学院院刊上,化学工程博士生Emre Gen?er和他的团队提出了“氢电”的概念。它涉及聚光太阳能发电和氢气的制备与存储,这些形成良好的协同效应,最终可成为一种先进的能量储存系统。

氢电主要由太阳能聚光器、蒸汽涡轮机和反应器组成。在白天,太阳能集中器聚集阳光将水加热到1300℃。此过程中产生的蒸汽为蒸汽涡轮机和反应器所用。涡轮机发电,同时反应器将水分解成氢气和氧气。

到了晚上,产生的氢气用来加热水并使涡轮机继续运转直至第二天白天聚光器开始再次工作。多余的氢气可以用于其他用途,例如氢能源汽车的供电,或与农作物产生的碳混合制成肥料和燃料。

就效率而言,氢电满足所有的需求。在24小时周期内,太阳能转换效率约为35%,这是目前最好的光伏电池的水平。不仅如此,在能量储存方面,这个系统效率更高,原因有两方面。一是该系统不会随着充放电循环而恶化,另一方面是产生的氢可以运用到其他多种行业中。

氢电目前只是一个用模拟数据进行测试的概念模型。虽然它还没有实验组件,但它展示了一种可供选择的更先进的太阳能储能系统。

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标签: 太阳能
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