工业用燃料电池空调电机

工业用燃料电池

工业用燃料电池 2011： 是氢领导了经济发展吗？不间断电源，工业电池替代品，以及相关的控制措施俯拾皆是，答案不言而喻。绿色电力倡议者正在展望氢气时代的到来，在该时代，我们的能源需求都可以由这一结构简单而含量极其丰富的物质满足。汽车将由它来驱动，排出的尾气却只有水蒸气。每个家庭将拥有自己的燃料电池发电厂。排放温室气体污染物的集中燃煤锅炉将会消失，分布热电联产技术将会得到更大的发展。这是科学幻想吗？目前来看，是的。但固定式工业燃料电池（在能源供应方面）已经拥有一席之地。大大小小的燃料电池技术需求内含于仪表和电力控制中；包括电池替代品，不间断电源（UPS），以及交流或直流电源的应用。未来的工厂能实现现场发电吗？燃料电池是一种与电池原理相似的电化学装置，不同之处是，只要燃料供应不断，燃料电池内的化学反应就能重复发生并连续产生电流。氢气乃是多种燃料电池技术中的主要燃料（附：燃料电池工作原理介绍）。反应物氢气（或其他气体燃料）和大气中的氧气被输入后发生电化学反应产生电流，并排出热量和水蒸气。根据燃料的不同可能会产生二氧化碳，但正常反应下并不会燃烧出火焰。产生的直流电根据电网以及工业的需求被转换成交流电。（燃料电池）系统通常还包含一个内部缓冲组件，如超级电容组，以便协助处理突发性的需求变化。据用户所说，燃料电池的工作过程是“计算机级”的，几乎没有电气噪音。

图：Sierra Nevada Brewing 公司的电力供应来自其安装的一台1MW 的MCFC电池，而其燃料大多来自其废水处理设施

燃料电池中燃料反应产生的有效能量比任何一种燃烧过程都高，尤其是废热可被再利用。大型固定式电厂的单机发电效率可达60%，通过运用热电联产系统（CHP）发电效率更可达85%。相比之下，临界燃煤锅炉和天然气联合循环电厂的发电效率分别为35%和50%。燃料电池也是可移动式的，因此无需为了获得更高的发电效率而追求更大的电厂规模，分布式发电完全可行。燃料电池的问题在于它的初始成本。从操作的角度看，相比其他热电联产技术，燃料电池优势明显。但是加上资本投入的砝码，天平就将向传统的发电技术倾斜。在现有技术条件下，相对于当前的天然气价格水平，燃料电池的使用寿命成本高高在上。磷酸燃料电池（PAFC）总的寿命成本是0.18-0.20美元/千瓦时，设计更简洁效率更高的熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）总的寿命成本则是0.15-0.17美元/千瓦时。相比而言，微型燃气轮机的成本是0.14美元/千瓦时，内燃发电机的成本是0.10-0.12美元/千瓦时。到目前为止燃料电池的使用不是出于示范目的就是依靠补贴，才能克服其高昂成本。戴维保罗，UTC Power公司的营销部经理表示很期待着燃料电池的美好未来。“燃料电池技术已经明显优于传统发电技术，其优点包括其低噪音，低振动和超低排放等。”他说，“UTC Power公司正在积极开发中的下一代燃料电池的使用寿命成本仅为目前产品的一半。”尽管成本居高不下，与之相对的则是燃料电池的广为看好的市场前景。据Fuel Cell Today——一个行业监测机构称，2006是废水处理厂，农业废弃物，乳品加工，填埋气体，酿酒厂等产生的ADG（厌氧气体，主要是甲烷）。作为温室气体，甲烷的危害比二氧化碳强许多倍，因此将ADG经处理后作为燃料的额外好处是能够将污染物转化为为能量来源。如果我们能将ADG回收起来的话，养猪场和污水处理厂有可能成为未来的主要电力来源。已有一些国家和民族都开始推动燃料电池技术发展已解决能源短缺问题。康涅狄格州计划在2008转变为ADG，我们向着公司的可持续发展目标又迈进了一步，而且降低了能源和废物处理成本。”Sierra Nevada Brewing Co.公司的Ken Grossman说。此外，燃料电池输出的热能可以用来产生反应所需蒸汽，否则，还需要从天然气锅炉获取这些蒸汽。未来的经济效益通过实际使用，燃料电池显然已经充分证明了自己的价值。唯一有待解决的就是经济效益问题。随着生产商不断研发出更新的方案，更好的材料，更先进的生产技术，新的燃料电池系统的初始成本无疑会下降。与之相对的是传统发电所需燃料价格则会不断上涨。这两种趋势将会共同提升燃料电池技术的吸引力。燃料电池在汽车领域的推广应用可能因氢气分布和管理问题而滞后，不过随着燃料种类更加广泛——从煤炭到沼气，规模更大的固定式燃料电池电站短期内便会越来越具魅力。随着燃料电池技术的发展，行业内部格局也会发生震动。技术不断推陈出新，行业竞争加剧，优胜劣汰，适者生存。，然而，但目前为止，各公司仍处于市场开辟阶段。FuelCell Energy公司销售和市场副总裁Bruce Ludemann先生认为燃料电池成本将继续下降。“随着技术的不断提高，成本也会继续下降”，他说，“道理很简单：成本走低，销量才能大涨，竞争力同时得到加强。”UTC Power，曾经参与阿波罗登月任务，而现今正致力于燃料电池的开发。“公司坚信未来燃料电池技术的发展，”保罗说。“我们对固定式电站和电力输送这两大市场的开拓持同样乐观的态度。我们将精神抖擞的去迎接燃料电池的美好未来。”(end)

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