氫電：光伏電池效率最大化的新手段

　　氫電是一種混合概念，它將太陽能和氫的生產(chǎn)和存儲相結(jié)合，可得到持續(xù)的發(fā)電及高效，無化學原料的能量儲備。目前，科學界十分關(guān)注提高太陽能電池效率，通過分解水分子產(chǎn)生氫氣，并提高儲存能力。在這些領(lǐng)域中，每時每刻都會有新的出版物，為更環(huán)保、更美好的未來帶來了希望。

　　然而，普魯?shù)麓髮W的一支研究團隊開發(fā)了一種模型，據(jù)該模型統(tǒng)計表明，無論科學家如何努力試圖在其中一個領(lǐng)域取得開創(chuàng)性進展，只有集所有技術(shù)于該領(lǐng)域才是理想的解決方案。他們的論文剛剛發(fā)表在美國國家科學院院刊上，化學工程博士生Emre Gen?er和他的團隊提出了“氫電”的概念。它涉及聚光太陽能發(fā)電和氫氣的制備與存儲，這些形成良好的協(xié)同效應(yīng)，最終可成為一種先進的能量儲存系統(tǒng)。

　　氫電主要由太陽能聚光器、蒸汽渦輪機和反應(yīng)器組成。在白天，太陽能集中器聚集陽光將水加熱到1300℃。此過程中產(chǎn)生的蒸汽為蒸汽渦輪機和反應(yīng)器所用。渦輪機發(fā)電，同時反應(yīng)器將水分解成氫氣和氧氣。

　　到了晚上，產(chǎn)生的氫氣用來加熱水并使渦輪機繼續(xù)運轉(zhuǎn)直至第二天白天聚光器開始再次工作。多余的氫氣可以用于其他用途，例如氫能源汽車的供電，或與農(nóng)作物產(chǎn)生的碳混合制成肥料和燃料。

　　就效率而言，氫電滿足所有的需求。在24小時周期內(nèi)，太陽能轉(zhuǎn)換效率約為35%，這是目前最好的光伏電池的水平。不僅如此，在能量儲存方面，這個系統(tǒng)效率更高，原因有兩方面。一是該系統(tǒng)不會隨著充放電循環(huán)而惡化，另一方面是產(chǎn)生的氫可以運用到其他多種行業(yè)中。

　　氫電目前只是一個用模擬數(shù)據(jù)進行測試的概念模型。雖然它還沒有實驗組件，但它展示了一種可供選擇的更先進的太陽能儲能系統(tǒng)。