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。
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。
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。
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】
