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电力/燃气二网合一：美国电力未来的关键？

2017-09-08

中国电源产业网

导语：4G光元：20多年来，我们一直在倡导使用燃料电池驱动的汽车，试图把美国的天然气分销网络与配电网络连接在一起，使他们成为提供清洁、安全的好伙伴，在使用点馈电电能，并出口到国家电网。一些早期的专利被授予，但大部分可能早已过期了。

4G光元：20多年来，我们一直在倡导使用燃料电池驱动的汽车，试图把美国的天然气分销网络与配电网络连接在一起，使他们成为提供清洁、安全的好伙伴，在使用点馈电电能，并出口到国家电网。一些早期的专利被授予，但大部分可能早已过期了。

这一概念的技术基础仍然是强大的和至关重要的，代表着一种创造力，旨在传统实用系统操作的核心。然而，汽车制造商、电力公司和天然气公用事业公司之间似乎有可能建立起一种潜在的伙伴关系，使这一切得以实现。

停电风险＝机会

在美国，有两个集中的能源系统：电力网和天然气网络。这两种系统共同作用于每一个家庭。令人惊讶的是，大多数人从未考虑将这两个系统结合起来，建立一个有弹性的混合系统，免受重大风暴破坏和恐怖袭击的影响。我们今天听到很多关于智能电网的消息。这样的混合系统可以像它一样聪明，也非常灵活和复杂。

当一场大的天气事件来袭时，地面上的电力系统就会遭受可怕的打击。不要指望这种现象会很快改变，因为把这些线路改造成地下掩埋是太贵了（有些估计至少是架空建筑的20倍）。另一方面，你的天然气服务最后一次是在任何一个暴风雪的冬天或夏天被淘汰的呢？

那么，下一个问题是否有办法把你家可靠的天然气转换成电能？最好的办法，在我看来，燃料电池是一个有效装置，是使用一种能够电化学将天然气转化为可用的氢燃料（通过甲烷分子脱碳），氢和氧结合产生清洁电力和余热。

燃料电池技术是非常有吸引力的。它具有较高的转换效率（32%–42%）；产生很小的废物副产品和一些低品位余热；是在一个高度模块化的设计，使体积膨胀；是成熟的技术；利用本地资源丰富的甲烷可从自然和人为来源。

燃料电池汽车动力发电厂？

如果我们用燃料电池驱动的汽车的方式和传统运输方式完全不同，一个典型的汽车燃料电池大约是45千瓦到50千瓦大小。这种能力远远超过普通家庭的需要。所以我要问一个简单的问题：为什么你的车不能在正常情况下使用，而在公用事业系统由于大面积停电而无法使用？

再进一步。为什么不让所有的汽车在停车的地方产生动力呢？大多数人只开一天时间的4%到6%辆的车，主要是为了通勤。剩下的时间就是停放在那里。它可以在停工期间投入使用。

你看，无论你走到哪里，你的车都跟着你，无论你在哪里，你都需要能量。如果停车场是适当设计的天然气和电气连接，每当你停车的时候，你的汽车可以变成一个便携式发电厂。它可以为你提供你需要的能量，多余的可以出售给市场。

真正令人高兴的是燃料电池驱动的汽车可以做到一年365天，每天24小时，全天候（24/7/365）服务。不管变幻莫测的风，也不受乌云阻挡阳光的影响，有大量的清洁能源一直在产生。它是天然气管网和电网共同作用的结果。

看数字

在美国有超过2亿5000万辆注册车辆，如果其中10%辆是45千瓦的燃料电池汽车连接到电网，就相当于增加了1125千瓦的电力系统容量。这比目前在美国安装的总发电量还要多。

其含义是惊人的。这种创造力将如何影响电力和天然气公用事业，汽车制造商，石油工业，公司经营车队的车辆，和其他？

由于电力行业将总是容易受到大停电，这种天然气电力的概念可能是重要的。燃料电池是两个系统之间的能量转换器。燃料电池驱动的汽车可以瞬间实现本地供电，构建微网格，就可以应对出现的大自然灾难或恐怖分子攻击了。对于那些致力于替代能源的人来说，如果你愿意的话，你仍然可以拥有它们，事实上，燃料电池驱动的汽车是理想的替代品。

这是一种开创性的技术吗？当然!可以吗？我认为是这样.■

- Harry T. Roman是一名退休工程师，研发项目经理，教师，发明家和作家。他拥有12项专利，并获得新泽西发明家名人堂颁发的“年度新泽西发明家奖”。

编辑：《电源工业》杂志

来源：中国电源

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