2027年德国汉诺威国际工业展览会：新铁器时代的开端？

德国汉诺威国际工业展览会HANNOVER MESSE是全球领先的工业转型相关技术平台，汇聚所有相关的关键技术——从自动化和数字化到能源和基础设施，再到研发和技术转让，展示着众多杰出的创新成果和突破性产品。全新且结构清晰的主题和场地布局为参观者和参展商带来更加成功的展会体验。

铁在未来可作为一种化学储能介质，从而实现大量可再生能源的长期供应。该过程是将铁粉在二氧化碳中性循环中燃烧，然后利用能量输入将其还原为初始状态。卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的研究人员首次对这项技术在发电方面的潜力进行了全面研究。他们的研究结果表明，铁并不能取代氢，但可以在气候中性能源系统中有效地补充氢。

无论是沿海地区的风能还是沙漠地区的太阳能，铁在未来都可能成为一种可运输的能源载体，使这些可再生能源在全球范围内得到利用。“这套系统采用闭环运行，不会排放二氧化碳或产生对环境有害的物质，”卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）工业管理与生产研究所（IIP）的茱莉亚·舒勒（Julia Schuler）说道。燃烧铁粉产生能量，产生的是氧化铁，也就是铁锈。然后利用可再生氢将氧化铁还原成铁，并在还原过程中去除氧。还原后的铁粉可以重复利用。“铁粉的燃烧特性与煤非常相似。因此，研究人员正在探索能否将现有的燃煤电厂改造为燃铁电厂，”舒勒表示。改造主要需要对热源进行；其他电厂部件，例如蒸汽循环、涡轮机、发电机和电网连接等，都可以在这种方案中继续使用。

铁循环与氢经济相辅相成

基于“清洁循环”铁循环研究项目的研究成果，卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 的科学家们在巴登-符腾堡能源研究基金会的资助下，开展了一项研究，探讨如何在气候中和的欧洲能源系统中利用铁循环发电。为此，他们扩展了现有的能源系统模型（PERSEUS），使其能够将燃煤电厂、还原厂、储能设施和输电线路改造纳入其中。利用这一扩展模型，他们优化了欧洲能源系统到 2050 年的发展规划。在该分析中，铁循环与其他技术（例如电池、储氢和氢能发电厂）进行了比较。

铁作为一种长期储存介质具有诸多优势

研究结果表明，铁并不能取代氢能发电，但可以在气候中和的能源系统中对其进行有效的补充。铁作为一种长期储能介质具有独特的优势。铁粉相对容易储存和运输，而氢气的使用则需要复杂的管道网络、进口码头和地下储罐。铁粉还可以用于在全球范围内运输可再生能源，且所需的基础设施较少。同时，欧洲的本地还原厂可以通过氢气生产的中间步骤，将剩余电力转化为铁粉，作为一种可储存的能源载体。

德国的潜力尤其高

模拟结果表明，在水力发电潜力有限或地下储氢能力不足的国家，铁粉发电厂尤其具有吸引力。在这些地区，铁粉可以帮助弥补风能和太阳能发电厂长期低迷时期的电力供应缺口。同时，它还能缓解氢能基础设施的压力，例如当进口能力或输电线路达到极限时。由于德国拥有众多燃煤电厂，因此其潜力也尤为巨大。涡轮机、电网连接、区域供热网络和其他基础设施都可以保留下来。

利用铁循环降低成本

研究人员认为，在所有考虑的情景中，以铁粉为燃料的发电厂都是成本极低的能源系统的一部分，这对于该技术的进一步发展来说是一个令人鼓舞的迹象。“铁在未来可以发挥特殊但经济可行的作用，帮助实现气候中和，并确保可再生能源的可靠供应，”舒勒说道。一个新的“铁器时代”是否真的到来，很大程度上取决于现有发电厂改造的复杂程度，以及未来氧化铁还原成铁的效率。

您还可以在将于2027年4月5日至8日举办的HANNOVER MESSE（11号展厅，B06展位）上，了解更多铁粉在未来的能源系统中具有长期储能、能量传输以及利用现有电厂基础设施的潜力，并讨论创新和解决方案。

下届展会时间：2027年04月05号~04月08号

展会地点：德国 汉诺威

展会行业：工业

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