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革命性储能集大成系统CLES 发电产电制氧功用集于一身

导读: 如果每户家庭都有一台发电、储电、空调、供暖与氢燃料充电“all-in-one”机器,大概可以为住家省下许多能源成本,甚至可以达到100%电力自给自足,而这梦想并非遥不可及,目前已有厂商研发集大成技术,可望18个月后开始销售该家用系统。

如果每户家庭都有一台发电、储电、空调、供暖与氢燃料充电“all-in-one”机器,大概可以为住家省下许多能源成本,甚至可以达到100%电力自给自足,而这梦想并非遥不可及,目前已有厂商研发集大成技术,可望18个月后开始销售该家用系统。

澳洲纽卡索大学(UoN)与澳洲公司Infratech Industries致力于研发集大成能源设备,并称呼其为化学回圈能源需求系统(Chemical Looping Energy-on-Demand System,CLES),该系统在2017年4月公布于世,专为医院、退休社区或类似规模的商业建筑设计,不仅可提供电力,还可用于供暖与制冷、制造氧气和氢气,可说是发电机与电池的组合。

该系统透过特殊混合晶体氧化还原反应驱动,当晶体进行化学反应时会发热并产生蒸气,借由蒸气驱动发电机,而晶体进行还原反应时,会释放其收集的氧气。纽卡索大学教授兼概念创始人Behdad Moghtaderi表示,晶体还原(Reduction)是个吸热反应,氧化则会排出热量,而机器可以透过天然气、电力、再生能源来驱动这个循环。

系统核心晶体受到知识产权保护,但团队表示,材料价位十分合理,每公吨仅以112美元购买,每次用量都很少且长效,届时晶体将会置于替换匣(cartridge)中,一盒可以用6个月到2年。

除了提供电力与氧气之外,CLES产生的热量也能为建筑供暖,提供热水或用于制冷,或是调整制程,制造出氢气,未来可在自家为氢燃料电池车补充燃料。

成本为特斯拉系统75%

CLES有两种运作模式,可以把该系统当作大型电池,利用电网与再生能源供电,避免建筑受到停电影响,而与一般家用储能系统不同的是,他能同时提供电力、氧气、热水、供暖与制冷,就像储能系统界的瑞士刀,可以一机多用。

而第二种模式为“Energy on Demand”,系统将不断利用天然气让氧化还原稳定运行,CLES天然气-电力目前转换效率约为45%,让建筑电力与其他功用不会中断,也可以减少系统对电网依赖,并降低三分一的碳排量。

CLES除了能节省电费,住户也可以销售多余的氧气或是氢气,不过研究人员也指出,目前尚未开发氧气市场与相关基础设施,但按照研究未来蓝图,假如机器可以产出大量氧气,厂商会制造一个氧气瓶,并挨家挨户收集氧气,用于医院与退休社区。

为了测试CLES系统性能,团队已在澳洲纽卡索工厂生产设备原型,其最大发电量为30KW,日发电量可达720KWh,大概能供应30到40户家庭日常用电,而目前该团队希望可将CLES设备于个别家庭

Moghtaderi表示,团队正在研发小型化版本,试图将反应炉、各个设备缩小,并能全部置于小型冰箱大小的机器中,预计在18个月后推出,而家用CLES的性能将会优于特斯拉,成本也是特斯拉家用储能系统的75%,并且能在一年半内回收成本。目前Powerwall售价6,000美元,预估家用CLES要价4,500美元。

来源:科技新报

作者:EnergyTrend

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