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        燃料電池微電網的興起:“一種可靠”+“先進智能”
        發布時間:2017-05-05

        來源:中國機械工業聯合會機經網 

        燃料電池微電網正在興起,這是兩個技術(燃料電池和微電網)的天然屬性和相輔相成的結果,這兩個技術互為彼此,唇齒相依。他們共同滿足當今能源發展的需求,這些能源具有成本競爭力,高度可靠,清潔,安靜,包容,模塊化,可擴展和社區友好。

        燃料電池微電網

        特別報告:“燃料電池微電網:降低成本,提高可靠性,更清潔能源的途徑”

        在未來的某一天,兩種技術都會在合適的時機和適合的地點生根開花結果,因為北美電網越來越分散。美國過去幾十年來一直以微電網的思維來發展和調整美國全國電網。但微電網曾經主要在大學校園里。然后在2012年,“超級巨風”珊蒂,徹底改變了和顛覆了美國對國家傳統集中式電網的認識,集中電網的脆弱性和分布式能源的價值。

        今天,廣泛的企業,機構和社區正在安裝微電網。根據燃料電池和氫能協會(FCHEA)的統計,燃料電池遵循了類似的軌跡,現在已經有40多個州在運行燃料電池發電。

        Navigant Research預測,未來幾年燃料電池和微電網的需求將大幅增長。在全球范圍內,燃料電池裝置預計將增長10倍以上,從2016年安裝的262兆瓦到9年后的3,000兆瓦。根據研究公司的統計,2025年這一新的固定燃料電池市場將達到162億美元。

        Navigant公布了其關于固定燃料電池的第三季度報告,說:“技術突破正在讓持續的成本下降,產品改進和商業模式創新,使得燃料電池在不斷增長的市場范圍內成為可行。與此同時,在Navigant另一個預測中微電網也正在增長,從2015年的1.4GW到2024年的7.6GW。此時,全球微電網市場年收入將達到200億美元。

        燃料電池微電網的神經和大腦

        這兩個日益流行的能源的結合使得電網的神經和大腦結合在一起。燃料電池提供可靠的一代;微電網提供先進的智能。

        這種配對對于創造經濟可靠的能源至關重要。這就是為什么:微電網可能有幾個發電源,其中一些是間歇性或短壽命的,如太陽能或儲能。另一方面,燃料電池可以每天24小時,每周七天,每年365天不間斷運行(只要有燃料供應-通常是清潔的天然氣)。當其太陽能,電池或其他資源不可用時,微電網總能依靠燃料電池來提供連續的電力。

        因此,燃料電池充當微電網可配置其各種能源資源-包括來自中心電網的電力的依靠的一種備份。

        什么是燃料電池?燃料電池將化學能從含氫豐富的燃料轉化為電力,并且在幾乎不含污染物的電化學過程中,同時產生可用的高質量的熱能。類似于電池,燃料電池是由許多單個電池形成電堆。當諸如天然氣,沼氣甲醇乙醇等的富氫燃料進入燃料電池堆時,它與氧電化學反應產生電流,熱和水。典型的電池需要固定的電力充電補充能量供應,但燃料電池只要有燃料供應就連續發電。

        由于燃料電池骨干備份的完美無缺,先進的微電網在多任務控制中,只要找出在任何給定的時刻使用哪些資源。它根據微電網控制器設定的目標做出這些決定。目標可能是成本效益,可靠性,環境績效或運營商優先級的某一個參數。

        微電網和燃料電池通常采用熱電聯產(CHP)來提高效率。該技術可以捕捉發電中產生的熱量,在傳統的集中式發電廠產生的熱量都浪費了。然后在分布式微電網中,利用這部分熱量成為可能,用熱量給建筑物供暖和制冷(帶吸收式制冷機),或創造有價值的蒸汽或熱水。

        燃料電池也是:

        ?模塊化和可擴展。隨著時間的推移,微電網客戶的能源需求也在增長。

        ?易于安裝和環境友好,燃料電池可以安裝在內部或外部。他們是社區友好的,因為相比于太陽能或風力發電場可能只需要很少的空間,不要使用大量的土地。

        ?由于其清潔的排放情況,通常免受監管繁瑣的復制和檢查。事實上,在許多國家,燃料電池不需要空氣許可證的。

        ?安靜,因為它們幾乎沒有移動部件。

        誰是燃料電池微電網的受益者?一點兒也不奇怪,燃料電池和微電網有類似和相同的客戶群,你會發現通常彼此的客戶都歡迎對方的產品。這些包括尋求高度可靠的電力的人,如數據中心,研究設施,醫院,制造商,制藥公司和公共安全。公用事業公司還使用燃料電池和微電網作為s電網電力替代方案,以幫助加強其電網領域,代替和升級更昂貴的基礎設施

        FCHEA總裁Morry Markowitz說:“燃料電池是微電網的可行和有效的技術,特別是在公用電網處于危險狀態的地區(州)。“今天燃料電池可以確保持續發揮基礎服務的力量,如醫院,第一反應者,數據中心和其他關鍵設施,同時為他們所服務的社區提供經濟和環境效益。”

        燃料電池微電網市場興旺

        雖然在美國的大部分地區都能找到燃料電池,但燃料電池基本上集中在三個州,加利福尼亞州,康涅狄格州和紐約州。有趣的是,這些州也是微電網的強勁的市場。

        根據FCHEA,加州有超過480個燃料電池固定發電系統,總計超過210兆瓦的發電量。加州也是早期的微電網的倡導者,加利福尼亞州是幾個公用事業,軍事和商業微電網的所在地,隨著國家制定新的微電網戰略,它更有可能超前實現。

        FCHEA報道,幾家燃料電池公司,其中包括FuelCellEnergy,康涅狄格州至少有35兆瓦的燃料電池運行和20兆瓦的計劃安裝??的腋裰菡陂_發的一個63.3兆瓦的燃料電池安裝將成為世界上最大的燃料電池系統??的腋裰菔侨珖谝粋€開發補助計劃來推動微電網的州。

        紐約有14兆瓦的燃料電池,更多的可能是隨著州展開其改革能源愿景,一項旨在創建更分散的電網的政策。為此,紐約正在向微電網撥款4000萬美元。

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