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燃料电池商业化,数据中心或将永不断电?

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2014年7月22日,通用电气能源和电子联合部门解开了燃料电池的神秘面纱,这款更加节能、环保和具有效率的燃料电池能够提供更加稳定和不间断的能源,同时也能保证数据中心更加环保。

【编者按】你是否还在担心电网短路导致的停电?近日,通用电气和电子联合部门推出了一款更加环保、可靠和具有效率的燃料电池,它的产生源于喷气发动机的灵感,能够有效促进数据中心的环保和稳定。


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以下为译文:


即使是发生电网短路,通用电气还可以让灯亮着。这个有着122年历史的公司希望将环保、可靠且可负担的燃料电池带给大众,作为一个罕见的举措,这个项目正在启动中。

周二,通用电气能源和电子联合部门揭开了燃料电池的神秘面纱,并举行了内部启动会,使运行于天然气的燃料电池技术商业化,这种方式不仅更环保,也更有效率。和太阳能和风力发电一样,在创建一个比发电厂更环保的项目的竞争中,燃料电池成为了一种可能。但是不像太阳能和风力发电,燃料电池可以提供稳定的、不间断的能源,不会受到气候等因素影响。

飓风桑迪以后,大家都在逃离脆弱的电网

相反,它们很像电池,利用化学反应而不是燃烧来产生能量。因为需要昂贵的物质铂(platinum)来触发化学反应,燃料电池技术非常昂贵。通用电气已经致力于在“混和的固体氧化物燃料电池”上取得进展,使用陶瓷和不锈钢等更便宜的材料来提供65%的能源效率,比目前市场上其它的材料都要高5%。通用电气并不独占这个领域,Bloom Energy(从NASA分拆出来)在相似概念上取得了一些进展,专家指出通用电气的加入使得它从一个边缘行业迅速回归主流。

Scott Samuelsen,作为加州大学欧文分校的国家燃料电池研究中心( NationalFuel Cell Research Center )的主管,认为基于通用电气(这个领域的知名公司)的名誉,这一点大有可能。

离开电网

通用电气的时机非常好,在飓风桑迪(美国历史上代价第二高的飓风)的余波中,“恢复”显得很重要。这场暴风雪中,17个州的810万群众受到影响,老化的国家电网引起了大家的注意。自那以后,大家都在逃离脆弱的电网设施。华尔街日报报道,自2006年以来,工商业的独立的发电机组已经增加了不止3倍。

同时,各个城市和州都试图建立自己的“微电网”或自给自足的能源系统,每个彼此独立。接下来的几年,来自商业、政府当局甚至奥巴马政府的关于可靠能源呼声会更加强烈,通用电气的全球研发中心已经在燃料电池科技上努力了几十年,最终决定响应它。

喷气发动机激发的灵感

Johanna Wellington(通用电气燃料电池的总经理)指出,近年公司偶然的2个重大突破,使得高层在燃料电池上加大了投入。传统上,固体氧化物燃料电池需要一层非常薄的陶瓷(能耐1500度的高温)将天然气转成能源。但是陶瓷易碎,当好几百堆在一起,就更易破损了。因此,已有的固体氧化物燃料电池很小,这使材料更易于管理,但技术不可扩展。

通用电气采用了另一种方式,使用的技术类似于喷气发动机的涂层。通用电气提出像喷漆一样,按层喷陶瓷。Wellington说,“这在扩展上有巨大的优势”。这意味着电池的表面积更大,陶瓷总是平整的,并可充当密封胶,减少了制造过程中的很多常见风险。

取代集中存放,这些燃料电池都储存在本地,在恶劣天气来袭时,它们将不会那么不堪一击。

通用电气已经跨过障碍,现在考虑如何使它比其竞争对手更节能。为了做到这个,一个研究小组决定让燃料电池技术和传统的燃气发动机结合。不管燃料电池最后排出的是什么(大部分是蒸汽和二氧化碳),都通过燃气发动机处理,并提供一种附加的动力输出。

Samuelsen指出,最后一部分是关键,因为它使得燃料电池可以按需增减输出,目前大部分燃料电池都做不到。另外,他指出,燃气发动机使系统比任何其他的方案都高效,它将在市场中流行起来。

更环保的数据,更健壮的城市

燃料电池还在样机阶段,目前通用电气正在建立一个试验工厂,在那儿,可以进行商业扩展方面的试验。Wellington指出,通用电气几年内还不会销售这项技术,但是它已经有一些潜在应用的想法了。

Bloom Energy已经开始在占用大量能源的数据中心上有所尝试。作为通用电气的主要竞争对手,Bloom Energy已经开始向eBay以及Google之类的公司销售燃料电池了,这使得他们的数据中心更加环保,Wellington表示通用电气要进入这个领域也很容易。

城市的灾后重建也将成为通用电气燃料电池的主要市场。这些燃料电池将存储在本地,而不是中央工厂,当恶劣天气的袭击时,服务也不会轻易中断。另外,他们比传统的柴油备用发电机更高效更环保。同时,Wellington也在部分发展中国家那儿看到了机会,那些地方还没有电网基础设施,需求仍然受限。除了构建电线和传输网络,他指出,“这也让发展中国家可以用另一种方式增量构建高效的电力。”

还有,Wellington指出,在美国,短时间内,她无法想象这个技术完全取代电网。“当需要大量的电力时,还是集中的电力比较好。”

像太阳能和风力发电一样,燃料电池成为减少能源使用及电网依赖的一个选择。“从历史上看,能源有天然气、蒸汽和煤,这一范式被打破。现在有高效能源,这很好。让人非常激动。”

原文链接: Next Big Thing You Missed: Bigger, Cheaper Fuel Cells Will Eliminate Power Outages(翻译/海霞 责编/仲浩)

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