01 · 日出

开始发电

太阳辐射通过常规光伏组件转化为电能。这些电力供应采暖与制冷、计算机、照明等各类用电设备。最初的富余电力用于为电动汽车和短期蓄电池储能系统充电。
当前能流
太阳光伏建筑蓄电池储能与电动汽车

在 Höchstadt a.d. Aisch 的 Große Bauerngasse 79,我们首个 100% 全年能源自给的系统已成功投入运行。

建筑

Große Bauerngasse 79 的住宅兼办公建筑是 ZeroKWh 理念的实景示范项目。此前已完成常规的节能改造——包括改善保温、在屋顶安装光伏系统、用盐水/水热泵替代化石燃料供暖,以及设置电动汽车充电桩——使该建筑达到当前的技术水平。然而,仅凭这些仍无法实现真正意义上的全年自给,也无法彻底摆脱能源成本与通货膨胀的影响。ZeroKWh 的构想正是由这一挑战而来。

系统方案

该示意图展示了各组成部分如何协同工作:光伏与蓄电池提供电能(绿色),电解槽将富余电力转化为氢气以实现化学储能(灰色),热泵与燃料电池满足热需求(红色)。分布式电网仅作为后备层级,而非主要能源来源。

车棚

为实现完全自给并产生足够的富余电力用于制氢,必须扩建坡屋顶上已有的光伏系统。由于地面光伏电站的申请被主管部门驳回,项目正与一家区域合作企业共同开发带可转动驱动装置的创新型光伏车棚。它们把停车功能与额外发电结合起来——高效、可持续且节约土地。

储能

为将夏季的光伏盈余进行季节性储存以覆盖冬季能源需求,项目采用氢气作为储能介质。除了在压力储罐中的常规储存方式之外,ZeroKWh 项目还对一种新型的液态储氢系统进行试验与优化。由此为能源转型最后的重大挑战之一提供了一个技术上合理、经济上可行的答案。除技术要求之外,储氢装置的外观设计对于获得邻里与公众的接受度同样重要——技术也应当拿得出手。

参与

我们并不只从技术与经济角度看待这个项目,也希望激励人们主动参与能源转型。项目计划在 GB79 现场设立一个向公众开放的科普站点并配备讲解标识,让每一个人——首先是学校班级——都能近距离体验并理解最新技术。