农场氢经济：氢能让住宅光伏抛弃电池
Fronius向电池发起挑战：来自农场的氢能存储
Klaus Fronius想不靠传统电池储存太阳能。他在Ried的农场上，正在打造一套面向自建住宅光伏系统的氢能储能装置。这座"Power Tower"揭示了氢能为何在能源转型中重新变得重要。
Klaus Fronius正与GRÜNLAND Innovations合作，开发一套无需传统电池、就能利用富余太阳能的氢能储能系统。*
"你们是想找搞氢能的那些人吧？"对Klaus Fronius在Ried im Innkreis的Schlattbauerngut农场附近的邻居来说，这早已不是秘密。除了生产有机食用油和有机醋，他还在隔离区域内、按实验室标准，带领团队通过GRÜNLAND Innovations GmbH研发新的氢能技术。在这里，他如鱼得水——就像上世纪70年代他革新焊接技术时那样。
从焊接技术先驱到氢能赌局
"我刚接手公司时就意识到，50赫兹技术带不了我们走多远，"Fronius回忆起自己早年当CEO的岁月。1976年他去日本考察，想寻找新的技术灵感，但一无所获。真正的灵感却出现在回程的飞机上："我发现了一台用电池供电的晶体管收音机，当时就想，为什么不把这项技术用到焊接上？"这个想法后来催生了Transarc 500——第一台晶体管化的高频焊接电源。设备重量从约30公斤大幅降到不到2公斤，效率也从70%提升到接近100%。
不过，通往突破的路并不平坦。"说服业界很难，"Fronius说。直到造船和管道行业开始实际应用，这项技术的革命性潜力才真正显现出来。尤其是在管道建设领域，新技术带来了显著进步："我们第一次实现了从管道外部自动完成根焊，"Fronius解释道。在此之前，焊工必须被送进管道内，手动完成第一道焊层。用了新方法后，铺设速度从每天6公里提升到最高40公里——效率大幅提升。
Klaus Fronius——GRÜNLAND背后的发明家，正在研发一套把太阳能转化为氢气、完全不依赖传统电池的系统。
美国的百万大单，让这位焊接先驱做大做强
尽管技术优势明显，晶体管焊接技术还是花了好几年才被广泛接受。"头十年，我们不知道这项技术会走向何方，也不知道该怎么给设备定价，"Fronius说。奥地利研究促进署（FFG）在这一关键阶段给予了支持。真正的突破发生在美国。
"我们参加了亚特兰大的一次展会，邀请美国几家大型焊机公司来看我们的技术，"Fronius回忆道。一家拥有5000名员工的公司表现出兴趣，经过几轮演示后，双方签下了一份价值1000万美元的合同。"没有这些订单，我们根本负担不起很多东西，比如第一台在线测试仪，或是用来分析焊接电弧的高速摄像机，"Fronius强调道。
我们很早就看到，光伏与氢能结合，将在未来能源格局中扮演重要角色。
Klaus Fronius为何早早押注氢能与光伏
在焊接技术上取得成功后，Klaus Fronius把目光转向了可再生能源。早在上世纪90年代，他就开始投入光伏领域，并很快意识到氢能作为储能介质的潜力。"我们很早就看到，光伏与氢能结合，将在未来能源格局中扮演重要角色，"他说。最初用电解槽和燃料电池做的实验取得了不错的效果。像Schenker在Hörsching、BMW在Leipzig使用氢能叉车这样的试点项目，证明了这条路可行。但高成本和安全顾虑，让这项技术始终没能大规模落地。
如今还有经济上的障碍：奥地利氢气价格最近涨到每公斤24欧元，让不少企业觉得不划算。基础设施也是个问题——全国只有5座加氢站，使用起来很受限。"这些挫折没有让我们气馁，"Fronius说，"恰恰相反，它们给了我们宝贵的经验。"
Power Tower Home 1.0：不用电池的光伏氢能储能装置
成立GRÜNLAND Innovations GmbH后，Klaus Fronius的目标是让氢能变得经济、可市场化。其中一个核心项目就是"Power Tower Home 1.0"——一套能把太阳能转化为氢气、储存起来、再按需转回电能的系统。这项技术的原理是镁的水解反应，而镁正是汽车工业的一种废弃物。在反应器中，镁与稀醋酸反应，从而生成氢气。"这些氢气通过燃料电池转化为直流电，再直接输入逆变器，"Fronius解释道。
特别之处在于，这座"Power Tower"完全不需要传统电池，因此更耐用、也更环保。"氢气会在有富余电力时生成，需要时再转换回电，"Fronius说。这样一来，就能避开传统电池系统的许多问题，比如使用寿命有限、报废处理成本高等。
Klaus Fronius在自家的Schlattbauernhof农场
自建住宅光伏：氢能如何延长太阳能的储存时间
水解过程产生的残余物，会通过一套循环工艺回收处理，这套工艺是与Montanuniversität Leoben合作开发的。第一套装置专为独栋住宅设计，目标是让家庭用电更独立、更可持续。这套系统研发到什么阶段了？"我们已经走得相当远了，"Fronius说。
第一代装置命名为"Power Tower Home 1.0"，计划用于自建住宅，储存光伏系统产生的富余电力，需要时再取用。"关键是，我们要能把水解产生的残余物重新处理利用，"Fronius说。为此，团队正与Montanuniversität Leoben密切合作，优化这套循环工艺。
工业与自建住宅的氢能储存：规模化是关键
"最大的挑战无疑是规模化，"Fronius说。给一栋独栋住宅做系统，和给整个社区或工业设施供能，完全是两码事。"但这恰恰是我们正在深入研究的方向，"这位企业家说，"有很多有意思的思路，我们也很乐观，相信未来几年能让这项技术走向成熟市场。"团队正致力于用更经济、更可持续的新方法生产氢气，其中镁的回收处理是核心环节。汽车工业产生的废弃物——所谓的"熔渣"——中仍含有可观的镁，可以通过水解回收利用。
凭借"Power Tower Home 1.0"和可持续的镁回收工艺等项目，GRÜNLAND已经在为能源转型做出重要贡献。Klaus Fronius的愿景，把技术创新与可持续发展结合在一起，展示了颠覆性思维如何催生渐进式的进步。
信息来源：industriemagazin