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燃料電池?zé)犭娐?lián)供

更新時(shí)間:2024-11-22點(diǎn)擊次數(shù):2784

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:


1.png2.png


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


3.png

 

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


4.png


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


5.png


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

6.png (方案一)  7.png(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(guó)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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