密度是锂离子电池的20倍！一种基于固体氢的储能解决方案

　　Photoncycle开发了一种基于固体氢的储能解决方案，密度是锂离子电池的20倍。

　　在太阳能领域，跨季节储能一直是一个挑战。从夏季到冬季利用多余的太阳能一直是一个非常难以实现的目标，现有的解决方案，如电池，由于高昂的成本和有限的寿命而不足。尽管氢具有清洁燃烧的特性，但由于效率低下和成本高，它已经被降级。

　　来自挪威的初创公司Photoncycle一直在研究解决方案。这家初创公司声称，其基于固体氢的技术可以在氨合成反应器中更有效地储存能量。这项技术有望实现比市场上任何电池或液氢解决方案更经济的存储能量。

　　锂离子电池必须使用昂贵的金属。而该公司的产品超级便宜：储存1万KWh的成本约为1500美元，所以几乎不算什么。它的存储密度是锂离子电池的20倍，而且不会耗电。一个可以长期储存能量的系统，允许季节性储存。它与传统电池完全不同。

　　Photoncycle利用水和电来产生氢气。如果你了解燃料电池汽车技术，这种情况并不罕见。然而，该公司的方法包含了一个创新的转折点：一种高温可逆燃料电池。这种先进的燃料电池可以在同一个单元内生产氢气和发电。

　　Photoncycle创新的核心在于对氢气的处理。他们处理氢气，然后使用他们的技术将其转化并以固态储存。该公司声称，由于固态的不易燃、不爆炸性，这种储存方法不仅安全，而且效率很高。它允许以比液氢高约50%的密度储存氢气，这在储氢解决方案方面取得了重大进展。这些创新构成了Photoncycle系统的基石，促进了安全和密集的储氢，该公司表示这是能源技术向前迈出的重要一步。

　　目前的清洁能源解决方案，如屋顶太阳能，由于天气条件的不可预测性，受到供应不一致的限制。一个强大且可重复使用的储能解决方案可以弥补这些缺口，确保在这些可再生能源面临不可避免的间歇性时期时，能有稳定的能源供应。

　　将储能系统放置在有效发电的房屋旁边，可以让房屋脱离电网。Photoncycle表示，它已经测试并研究了其解决方案的核心组件，下一步是将其集成到一个系统中。该公司表示，如果成功，它将挑战特斯拉的锂离子电池解决方案Powerwall。

　　Photoncycle系统基于以下特点：

　　独栋住宅的发电量：

　　在欧洲，屋顶光伏板的发电量在夏季通常是冬季的4-15倍。然而反过来，冬季对电力和供暖的能源需求要比夏季高出2-3倍。

　　配电网面临的挑战：

　　越来越多的家庭安装屋顶光伏发电，这使得配电网在夏季容纳多余电力变得越来越困难。此外，由于供暖脱碳和汽车转电，冬季电力需求不断增加，也给电网基础设施带来了压力。

　　Photoncycle储能技术：

　　开发一种技术，可以使用电解槽将屋顶光伏和电网的剩余电力放入房屋旁边的长期储能系统中。由水和电产生的绿氢以固体形式储存在Photoncycle开发的系统中。能源是按需释放的，以满足家庭和电网层面的电力和供暖需求。

　　重量能量密度：

　　Photoncycle的能量存储解决方案的重量能量密度约为3.5kWh/kg，而锂离子电池的密度为0.3kWh/kg。高重量和体积能量密度与低能量存储成本相结合，为家庭级负担得起的季节性储能铺平了道路。

　　储能容量：

　　3m³的存储系统可存储高达10000KWh的能量，足以存储大多数家庭在夏季的所有多余电力。

　　利用屋顶的潜力：

　　这项技术将使家庭能够利用屋顶的全部潜力进行能源生产，在内部使用太阳能光伏发电。长期储能将使家庭能够利用能源价格的季节性波动，在价格较低时从电网进口电力，在价格较高时向电网出口电力。

　　开发和验证：

　　基于欧洲领先的科学研究机构SINTEF进行的可行性研究，Photoncycle的一个工程师和科学家团队在2022年为其系统开发并验证了单个组件。2023年，这些技术在Photoncycle实验室被集成并扩展为其核心技术的工作原型。2024年将进行全面试点，2025年将在住宅市场推出第一款产品。

　　系统专利：

　　系统专利已于2021年6月提交给欧洲专利局。2022年10月，欧洲专利局证实，Photoncycle开发的技术具有新颖性和创造性，这是获得专利的两个标准。该专利申请将于2024年初进入国家核准阶段。

　　（素材来自：Photoncycle 全球氢能网、新能源网综合）