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西門(mén)子與合作伙伴正式啟用 最大規模的電解制氫設施。這套設施的核心組件是被稱(chēng)為“Mainz Energy Farm”的高壓PEM電解槽。這套電解槽可在短短數秒鐘內達到最高6,000千瓦全產(chǎn)能，因而非常適于調節可再生能源發(fā)電系統發(fā)電量的快速波動(dòng)。

PEM的意思是高分子電解質(zhì)膜，其過(guò)程是用水和電制備氫氣。這套設施是一個(gè)為期兩年的研究項目的一部分，其合作伙伴包括西門(mén)子、美茵大學(xué)、林德集團和德國美因茨市市政。

美因茨這套設施的產(chǎn)能足以應對電網(wǎng)瓶頸和來(lái)自小型風(fēng)電場(chǎng)增發(fā)電量。它利用主要來(lái)自附近風(fēng)電場(chǎng)的電能制備氫氣。利用可再生能源制備的氫氣既可以作為蓄能介質(zhì)送入燃氣管網(wǎng)，亦可用于工業(yè)生產(chǎn)，或者供給燃料電池汽車(chē)。

靈活的設施

西門(mén)子為這套設施提供核心組件：配備Simatic控制裝置的電解系統。此外，西門(mén)子還提供配備GEAFOL變壓器的中壓站，為Sinamic轉換器的低壓和高壓電源裝置及氣體絕緣中壓配電盤(pán)（20kV）供電。整個(gè)設施控制系統也是以Simatic為基礎。這套設施由林德集團維護，林德集團還負責凈化、壓縮、儲存和罐裝氫氣。美茵大學(xué)提供科學(xué)監督服務(wù)。這個(gè)項目分析所有組件的相互作用，譬如，電解槽與壓縮機之間的相互作用，或者并入電網(wǎng)和燃氣管網(wǎng)。

不同于傳統堿性電解技術(shù)，這種電解槽用質(zhì)子交換膜（PEM）將兩個(gè)分別分解產(chǎn)生氧和氫的電極隔離開(kāi)來(lái)。這樣一來(lái)，這種新型PEM電解槽可在幾毫秒內作出靈活響應，并可短時(shí)運行于1.5倍于其額定功率的功率水平下，這意味著(zhù)，即使發(fā)電量突然大增，它都可輕松儲存過(guò)剩的電能。

*的能源

氫的多用途是一大優(yōu)勢。它可重新轉化為電能，可用于驅動(dòng)汽車(chē)，或者進(jìn)行“甲烷化”——氫與二氧化碳作用形成天然氣主要成分甲烷。氫氣中的能量因此可儲存在現有的天然氣分配基礎設施中，用于采暖或驅動(dòng)天然氣汽車(chē)。

氫不僅是*的能源，而且是化工行業(yè)重要的原材料。但目前氫幾乎*來(lái)自天然氣。然而，一種替代技術(shù)能使利用可再生能源剩余電力生產(chǎn)氫氣，且其成本相較利用天然氣生產(chǎn)氫氣也頗具競爭力。那時(shí)，氫與溫室氣體二氧化碳將能組成一個(gè)真正的“夢(mèng)之隊”。其基本理念是，作為化工行業(yè)重要中間產(chǎn)品的一氧化碳（CO）過(guò)去取自礦物能源，現在可取而代之利用二氧化碳和氫氣制備，并且僅產(chǎn)生水作為副產(chǎn)品。這種反應需要利用拜耳正與科技界合作伙伴聯(lián)手開(kāi)發(fā)的特殊催化劑。利用另一種催化劑，還可生產(chǎn)甲酸，這也是一種重要的基本有機化工原料。

如今的輪機轉子使用潤滑油來(lái)避免軸承過(guò)熱。但由于工作溫度很高，必須借助油泵，使潤滑油在軸承系統內持續循環(huán)。為此，西門(mén)子推出 *臺無(wú)油蒸汽輪機。這項新技術(shù)的核心是軸承利用磁力作用將重達數噸的轉子懸浮起來(lái)。無(wú)油蒸汽輪機不再需要數百升軸承潤滑油，而是僅需大約三升潤滑油，給控制蒸汽供給的閥門(mén)致動(dòng)器使用。因此，對于必須采取特殊安全防范措施的行業(yè)，它是一個(gè)很有吸引力的選擇。譬如，必須遵守嚴格消防法規的石油和天然氣行業(yè)，以及位于保護區附近，必須滿(mǎn)足特殊環(huán)境保護標準的設施。坐落于柏林南部、德國與波蘭交界處的Vattenfall公司Jänschwalde燃煤電廠(chǎng)正在對采用磁懸浮軸承的10,000千瓦蒸汽輪機原型進(jìn)行測試。

輪機所驅動(dòng)的機器（如發(fā)電機或壓縮機）也使用磁懸浮軸承的話(huà)，更能凸顯無(wú)油蒸汽輪機的主要優(yōu)點(diǎn)。這項新技術(shù)不要求配備潤滑油管理系統，因而不再需要油罐、油路、油泵、廢油處置系統，以及消防和環(huán)保方面的安全防范措施。無(wú)油蒸汽輪機的運行效率也更高，因為轉子與軸承之間沒(méi)有接觸，這意味著(zhù)幾乎不產(chǎn)生摩擦力。取決于輪機設計，可以達到效率提升1%。

 空冷技術(shù)

目前，通過(guò)可控電磁體來(lái)生成磁力的主動(dòng)磁懸浮軸承已用于壓縮機和電機等設備。然而，直到現在，這項技術(shù)并未用于蒸汽輪機。原因之一是高溫構成主要障礙。流入輪機的蒸汽通常在500攝氏度以上。西門(mén)子工程師借助一個(gè)現已獲得 的特殊冷卻系統，攻克了這一難題。通過(guò)使用緊湊型液壓系統，閥門(mén)致動(dòng)器所需潤滑油量也有所減少。

在主動(dòng)磁懸浮軸承中，轉子位置由傳感器記錄并通過(guò)高性能磁場(chǎng)調節系統控制。SIMOTICS系統可補償作用在轉子上的全部重量和力量。得益于這項技術(shù)，主動(dòng)磁懸浮軸承也為在線(xiàn)監測轉子開(kāi)啟了可能性。

西門(mén)子與地處Jänschwalde電廠(chǎng)以南的齊陶/格利茨應用技術(shù)大學(xué)合作，在西門(mén)子SST-600工業(yè)蒸汽機中實(shí)現了磁懸浮軸承系統。在齊陶/格利茨應用技術(shù)大學(xué)設立試驗站，以開(kāi)發(fā)和優(yōu)化磁懸浮軸承。Jänschwalde電廠(chǎng)運行原型機是其12臺給水泵驅動(dòng)輪機中的一臺。其他輪機均為相同類(lèi)型，但是配備常規潤滑油軸承。每臺輪機輸出功率約為1萬(wàn)千瓦，運行速度最高達5,700 轉/分。一般而言，轉子重量不超過(guò)10噸、輸出功率在45千瓦到4萬(wàn)千瓦之間的西門(mén)子蒸汽輪機，均適于采用磁懸浮軸承技術(shù)。