波音創(chuàng )新：雙向可逆燃料電池

據美國《科技創(chuàng )新技術(shù)新聞》網(wǎng)報道，波音公司給美國海軍設備工程指揮部開(kāi)發(fā)了新型的燃料電池。輸入可再生能源如風(fēng)/太陽(yáng)電和海水，既可儲能(制氫)也可(燃氫)發(fā)電，稱(chēng)“可逆”式固態(tài)氧化物燃料電池系統。

“可逆”式固態(tài)氧化物燃料電池(SOFC)系統在加州亨廷頓海灘試運行。[1]

上個(gè)月28日，波音公司向美國海軍交付第一臺新型燃料電池，以測試它既可儲能也可發(fā)電。所謂“可逆式固態(tài)氧化物燃料電池”，就是吸收可再生能源如風(fēng)能和太陽(yáng)能，并按需要提供商用和軍用、更清潔和更可持續的電源。

可再生能源的重大缺點(diǎn)是“不可靠”。太陽(yáng)只在部分時(shí)間陽(yáng)光燦爛，而風(fēng)像氣候一樣不可預知……這對美國軍隊執行政策，變?yōu)榫G色戰斗隊是個(gè)特殊問(wèn)題，但仍然需要電源恒定和可預知。

波音的燃料電池系統開(kāi)發(fā)了16個(gè)月，依靠催化劑電解過(guò)程，利用微電網(wǎng)的電力分解水或其他材料制氫，之后壓縮并儲存，備以后使用。需要電力時(shí)，燃料電池自身“反向”并燃燒氫氣發(fā)電，廢物僅僅是水。波音公司宣稱(chēng)，這是首次把這個(gè)“循環(huán)”的兩側綜合成一個(gè)系統，最簡(jiǎn)單的輸入是陽(yáng)光和海水，最基本的輸出是電力、飲用水和供暖，，最適合用于偏僻海島和軍事活動(dòng)。

波音公司的這個(gè)系統，首次測試在南加州愛(ài)迪生電網(wǎng)、加州亨廷頓海灘波音公司的設施上?，F已安裝在懷尼梅港海軍設備工程指揮部(NAVFAC)的工程與遠征作戰中心(EXWC)，連到海軍微電網(wǎng)上。單臺設備最大容量50千瓦，系統可放大到400千瓦。

波音公司先進(jìn)技術(shù)項目主任蘭斯塔(Lance Towers)說(shuō)，“燃料電池解決方案是個(gè)令人振奮的新技術(shù)，提供客戶(hù)一個(gè)靈活、實(shí)惠和環(huán)境進(jìn)步的儲能和發(fā)電設備選項”。“波音公司以成功創(chuàng )新和技術(shù)進(jìn)步聞名遐邇。隨著(zhù)本公司開(kāi)創(chuàng )其第二個(gè)百年，毫不驚奇，在幫助解決21世紀能源和技術(shù)挑戰中，我們將沖在最前線(xiàn)。”

安裝在加州懷尼梅港海軍設備工程與遠征作戰中心的SOFC系統。[2]

電力行業(yè)轉型市場(chǎng)分析咨詢(xún)公司GTM研究高級分析師奧馬爾薩蒂(Omar Saadeh)說(shuō)，軍隊是個(gè)巨大的能源客戶(hù)，對關(guān)鍵使命系統有很高的可靠性需求。最有意義的投資是現場(chǎng)發(fā)電和微電網(wǎng)相結合的技術(shù)，提高能源效率;更重要的是減少長(cháng)距離運輸燃料和經(jīng)常是敵對性地域物流的風(fēng)險。”

微電網(wǎng)是小型電力基礎設施，遠離電力公司運營(yíng)的集中電網(wǎng)自主運行。按照GTM研究機構發(fā)表的2015年微電網(wǎng)研究報告，軍隊的微電網(wǎng)占美國運營(yíng)微電網(wǎng)的35%，多半是天然氣發(fā)電(67%)。因此，波音公司開(kāi)發(fā)的SOFC系統有很大的發(fā)展空間。

奧馬爾·薩蒂認為，“作為上規模的電源，要有快速可調配能力和可靠性”。在邊遠的基地，這種系統應是小型、可再生和儲能相結合、經(jīng)濟上有生命力而且滿(mǎn)足目前能源需求的技術(shù)。”

固態(tài)氧化物燃料電池工作原理。[3]

參考資料：

1. David Szondy, Reversible fuel cell goes both ways for the US Navy, Gizmag, February 9, 2016

2. FuelCellsWorks, Reversible Solid Oxide Fuel Cell demonstrated at NAVFAC EXWC, February 09, 2016

3. Lucas Mearian, Navy tests first ‘reversible’ clean energy fuel cell storage system, IT WORLD, February 11, 2016