燃料電池?zé)犭娐?lián)供

一、為何選用熱電聯(lián)供

燃料電池?zé)犭娐?lián)供，是利用燃料電池發(fā)電技術(shù)同時(shí)向用戶供給電能和熱能的生產(chǎn)方式。用燃料電池運(yùn)行過程中產(chǎn)生的余熱供熱，可提高能源的利用效率，而且減少二氧化碳和其他有害氣體的排放。

我們都知道，在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，燃料電池發(fā)電過程中有較大的能量損失就是熱量，電池的能量轉(zhuǎn)換率為40%多，為了降低燃料電池運(yùn)行過程中的溫度，還需要配上水冷或空冷系統(tǒng)。而熱電聯(lián)供則是將這一部分能量收集起來，使得氫氣能源轉(zhuǎn)換效率達(dá)到80%以上，能量利用率大大提升。

二、氫港熱電聯(lián)供介紹

1 主體結(jié)構(gòu)如下：

2 系統(tǒng)組成包括：

• 燃料電池模塊

• 熱交換系統(tǒng)

• 電壓逆變模塊

• 儲(chǔ)熱水箱（外置）

• 控制模塊

• 儲(chǔ)氫模塊（外置）

• 輔助電池模塊

3、主要功能如下：

• 本地或遠(yuǎn)程一鍵啟停

• 根據(jù)負(fù)載和儲(chǔ)能電池狀態(tài)，自適應(yīng)調(diào)整功率輸出

• 保護(hù)功能：過壓、過流、過溫、短路、絕緣故障、氫泄 露、氫容量

• 軟件管理平臺(tái)（選配）：電腦終端、手機(jī)終端軟件管理， 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控工作狀態(tài)

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)： 參照GB/T 27748 固定式燃料電池發(fā)電系 統(tǒng)設(shè)計(jì)

4、主要技術(shù)指標(biāo) （可定制）

• 輸出電功率：10kW(額定)、11kW（峰值，30min）

• 并網(wǎng)額定電壓：400VAC，3P4W+PE • 并網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍：±15%

• 并網(wǎng)諧波總畸變率：≤3% • 輸出頻率：50±0.5Hz

• 啟動(dòng)時(shí)間：≤30s

• 輔助電池：10kWh

• 氫氣利用率：≥97%

• 儲(chǔ)熱水箱：1000L，水溫50±5℃，直徑1m，高1.4m， 重量約1000kg

• 供熱：水量5-10L/min

• 燃料電池發(fā)電柜尺寸：600mm×600mm ×1200mm

• 燃料電池發(fā)電柜重量：約120kg

• 使用環(huán)境溫度：-30℃~45℃

• 基于批量制造成熟燃料電池堆，壽命 >2.5萬小時(shí)

5、主要模塊介紹

電堆：選用額定功率為10kw，為拓展供熱功率，預(yù)留了空間放置更大功率的電堆

熱交換器：我們考慮使用環(huán)境對(duì)防腐蝕的要求、換熱效率以及壽命要求，選用了*的組合保證系統(tǒng)的高可靠性

電壓逆變模塊：

我們根據(jù)客戶需求來匹配電路系統(tǒng)參數(shù)，可以拓展升降壓、穩(wěn)壓以及逆變等功能

儲(chǔ)氫模塊：

儲(chǔ)氫方案一：高壓氣瓶組：選擇鋁合金碳纖維纏繞氣瓶165L/35MPa， 一用一備，尺寸：1.8m×0.4m×0.4m，重量約100kg

特點(diǎn)： • 體積小、重量輕 • 需要專門的加氫站加注 氫氣

儲(chǔ)氫方案二：中壓氣瓶組：選擇鋼制氣瓶40L/15MPa，每集裝格8瓶組， 配2集裝格，一用一備,尺寸：1.1m×1.1m×1.5m，重量約 500kg

特點(diǎn)： • 體積、重量大 • 有氣體公司直接配送

（方案一）  （方案二）

三、熱電聯(lián)供（又叫分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)）的政策情況

華東和華北政策支持力度比較大，分別有16個(gè)和10個(gè)氫能政策支持分布式能源，目前北京、佛山、四川氫能規(guī)劃明確了分布式的裝機(jī)量：

2025年前北京分布式能源系統(tǒng)裝機(jī)規(guī)模10MW以上；

2025年和2030年佛山市分布式能源系統(tǒng)裝機(jī)規(guī)模分別實(shí)現(xiàn)2MW和10MW；

四川省提出，到2025年實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供（含氫能發(fā)電和分布式能源）、軌道交通、無人機(jī)等領(lǐng)域示范應(yīng)用，建設(shè)氫能分布式能源站和備用電源項(xiàng)目5 座

另外，9月13日，科技部發(fā)布國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“氫能技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)2021年度定向項(xiàng)目申報(bào)指南，根據(jù)指南，2021 年擬在“氫進(jìn)萬家” 項(xiàng)目實(shí)施周期不超過4年，燃料電池?zé)犭娐?lián)供的氫氣使用量不低于1萬噸。

作者：政飛科技

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