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 如果每戶家庭都有一臺發(fā)電、儲電、空調(diào)、供暖與氫燃料充電“all-in-one”機器，大概可以為住家省下許多能源成本，甚至可以達到 100% 電力自給自足，而這夢想并非遙不可及，目前已有廠商研發(fā)集大成技術，可望 18 個月后開始銷售該家用系統(tǒng)。

澳洲紐卡索大學(UoN)與澳洲公司 Infratech Industries 致力于研發(fā)集大成能源設備，并稱呼其為化學回圈能源需求系統(tǒng)(Chemical Looping Energy-on-Demand System，CLES)，該系統(tǒng)在 2017 年 4 月公布于世，專為醫(yī)院、退休社區(qū)或類似規(guī)模的商業(yè)建筑設計，不僅可提供電力，還可用于供暖與制冷、制造氧氣和氫氣，可說是發(fā)電機與電池的組合。

該系統(tǒng)透過特殊混合晶體氧化還原反應驅(qū)動，當晶體進行化學反應時會發(fā)熱并產(chǎn)生蒸氣，借由蒸氣驅(qū)動發(fā)電機，而晶體進行還原反應時，會釋放其收集的氧氣。紐卡索大學教授兼概念創(chuàng)始人 Behdad Moghtaderi 表示，晶體還原(Reduction)是個吸熱反應，氧化則會排出熱量，而機器可以透過天然氣、電力、再生能源來驅(qū)動這個循環(huán)。

系統(tǒng)核心晶體受到知識產(chǎn)權保護，但團隊表示，材料價位合理，每公噸僅以 112 美元購買，每次用量都很少且長效，屆時晶體將會置于替換匣(cartridge)中，一盒可以用 6 個月到 2 年。

除了提供電力與氧氣之外，CLES 產(chǎn)生的熱量也能為建筑供暖，提供熱水或用于制冷，或是調(diào)整制程，制造出氫氣，未來可在自家為氫燃料電池車補充燃料。

成本為特斯拉系統(tǒng)75%

CLES 有兩種運作模式，可以把該系統(tǒng)當作大型電池，利用電網(wǎng)與再生能源供電，避免建筑受到停電影響，而與一般家用儲能系統(tǒng)不同的是，他能同時提供電力、氧氣、熱水、供暖與制冷，就像儲能系統(tǒng)界的瑞士刀，可以一機多用。

而第二種模式為“Energy on Demand”，系統(tǒng)將不斷利用天然氣讓氧化還原穩(wěn)定運行，CLES 天然氣-電力目前轉(zhuǎn)換效率約為 45%，讓建筑電力與其他功用不會中斷，也可以減少系統(tǒng)對電網(wǎng)依賴，并降低三分一的碳排量。

CLES 除了能節(jié)省電費，住戶也可以銷售多余的氧氣或是氫氣，不過研究人員也指出，目前尚未開發(fā)氧氣市場與相關基礎設施，但按照研究未來藍圖，假如機器可以產(chǎn)出大量氧氣，廠商會制造一個氧氣瓶，并挨家挨戶收集氧氣，用于醫(yī)院與退休社區(qū)。

為了測試 CLES 系統(tǒng)性能，團隊已在澳洲紐卡索工廠生產(chǎn)設備原型，其大發(fā)電量為 30KW，日發(fā)電量可達 720KWh，大概能供應 30 到 40 戶家庭日常用電，而目前該團隊希望可將 CLES 設備于個別家庭。

Moghtaderi 表示，團隊正在研發(fā)小型化版本，試圖將反應爐、各個設備縮小，并能全部置于小型冰箱大小的機器中，預計在 18 個月后推出，而家用 CLES 的性能將會優(yōu)于特斯拉，成本也是特斯拉家用儲能系統(tǒng)的 75%，并且能在一年半內(nèi)回收成本。目前 Powerwall 售價 6,000 美元，預估家用 CLES 要價 4,500 美元。