中國儲能網(wǎng)訊:IPHE發(fā)布2012年全球氫能與燃料電池商業(yè)化進展報告,報告指出,氫燃料電池(HFC)為實現(xiàn)清潔能源利用、減少尾氣排放、增強能源安全和刺激全球經(jīng)濟發(fā)展提供了一條可行之路。HFC的理念涉及能源效率、可再生能源和燃料及電動車等領(lǐng)域,目前在全球范圍內(nèi)已經(jīng)有十年的研究、發(fā)展和示范(RD&D)經(jīng)驗,并取得了許多積極的成果和技術(shù)突破。本報告對全球?qū)嵉貞?yīng)用的HFC技術(shù)及政府支持政策進行了總結(jié)。
HFC技術(shù)可使用多種可再生和低碳資源,應(yīng)用方式包括固定式、移動式和便攜式等。實現(xiàn)HFC技術(shù)的全球商業(yè)化要通過政策支持和技術(shù)進步,這就要求我們在全球范圍內(nèi)堅持有效的國際合作。
l 商業(yè)化活動
示范項目有助于解決用戶對HFC的接受度,加速示范產(chǎn)品向更多消費者的推廣。近年來在HFC技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用方面增長最快的幾個領(lǐng)域是固定式后備電源、燃料電池叉車、制氫和交通運輸。燃料電池正在成為一種可行的、可靠的(抵抗颶風(fēng)、地震等自然災(zāi)害和應(yīng)付大面積電網(wǎng)癱瘓等工作事故的能力強)商業(yè)化選擇方案。早期在物料運輸領(lǐng)域應(yīng)用的HFC部署體現(xiàn)了HFC技術(shù)替代傳統(tǒng)化石燃料和電池的優(yōu)勢——壽命更長、因燃料加注或故障而造成的停機時間短。比如,電池的充電時間一般為8小時,而燃料電池叉車的加注只需要3分鐘左右。這種巨大的優(yōu)勢能大大提高生產(chǎn)率,并減少為實現(xiàn)連續(xù)工作而配置的備用電池的數(shù)量。以下對2012年HFC技術(shù)示范的亮點進行簡單介紹。
(1)發(fā)電和電網(wǎng)支持
韓國大邱市建造了世界最大的燃料電池發(fā)電廠。該廠發(fā)電功率高達11.2 MW。所發(fā)的電通過長期電力購買協(xié)議被出售給公用電力事業(yè),同時還能為當(dāng)?shù)厥姓峁﹥?yōu)質(zhì)熱能。
據(jù)報告《State of the States》介紹,自2010年4月以來(至2012年初),美國已經(jīng)累計安裝或購買了超過50 MW的固定式燃料電池。
燃料電池能源公司(美國)和弗勞思霍夫研究所陶瓷技術(shù)系統(tǒng)院新近成立了一個合資企業(yè)以解決德國燃料電池發(fā)展方案的問題
加拿大巴拉德動力系統(tǒng)公司與韓國最大的煉油公司GS進行了合作,以城市固體廢棄物為原料制取氫氣,對燃料電池發(fā)電的能源回收系統(tǒng)進行示范。歐盟燃料電池和氫能共同事業(yè)組織(FCH JU)也在進行這種系統(tǒng)的示范運營。
(2)交通運輸
世界各地的汽車制造商(奔馳、現(xiàn)代、豐田、本田、福特、尼桑和通用)已經(jīng)承諾在2015年開始推動燃料電池電動車(FCEVs)的商業(yè)化
在加拿大惠斯勒進行了目前為止世界上規(guī)模最大的燃料電池公交車車隊的示范運營。該車隊共有20輛,由巴拉德系統(tǒng)動力公司生產(chǎn),英國哥倫比亞運輸公司負(fù)責(zé)運營,為該地區(qū)旅游景點的運輸工作服務(wù)。項目于2012年9月結(jié)束,共行駛250萬千米。
歐盟城市清潔氫能項目(CHIC)目前共有26輛公交車,在歐洲5個固定的地點(瑞士阿爾高、意大利博爾扎諾、英國倫敦、意大利米蘭和挪威奧斯陸)用于交通運輸。另外一個歐盟燃料電池和氫能共同事業(yè)組織(FCH JU)項目High V.Lo- City也已經(jīng)開始實施,目標(biāo)是再增加14輛燃料電池公交車和3座加氫站(分別位于佛蘭德斯、利古里亞和蘇格蘭)。而HyTransit項目共有6輛燃料電池公交車和相應(yīng)的加氫站(以風(fēng)能為動力),下一階段也會在蘇格蘭擴大規(guī)模。
英國智能能源公司2012年在德勤科技成長50強排行榜中排名第33位,也是唯一入選的綠色能源技術(shù)公司。此排名是根據(jù)各公司過去5年的收入增長評估的,智能能源的增長率為679%。
德國交通運輸、建設(shè)和城市發(fā)展部部長彼得拉姆紹爾宣布要在2015年之前建設(shè)50座加氫站。目前已有15座,接下來將再建35座,總費用大概要4千萬歐元(由國家創(chuàng)新項目(NIP)提供)。
NaBuZ項目的認(rèn)可將為漢堡車隊增加7輛燃料電池公交車,到此整個清潔能源伙伴關(guān)系(CEP)車隊將擁有100輛轎車和11輛公交車。
CEP對新成員EnBW能源巴登符堡州股份公司表示歡迎,它將與其他15家成員公司展開合作。CEP的目標(biāo)是加強可再生能源在交通運輸領(lǐng)域的使用,擴展氫能基礎(chǔ)設(shè)施。EnBW已經(jīng)獲得了來自NIP的項目支持,負(fù)責(zé)在斯圖加特市建立1座現(xiàn)場制氫的加氫站。
2012年9月西門子也加入了CEP,它計劃建設(shè)1座質(zhì)子交換膜電解槽制氫的加氫站。
英國工程咨詢和智能能源公司Ricardo主要開發(fā)質(zhì)子膜燃料電池。公司宣布正在成立一個新的伙伴關(guān)系,致力于為FCEVs提供執(zhí)行能力強、設(shè)計可靠的專業(yè)技術(shù)。
英國ITM Power公司在技術(shù)戰(zhàn)略委員會的支持下與其他單位開展廣泛的合作,致力于在懷特島建設(shè)和整合出一個儲氫系統(tǒng)和汽車加注系統(tǒng)。該項目的特點是加氫站可以實現(xiàn)電解槽按需工作,實現(xiàn)真正的零排放。
(3)熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)
日本家用燃料電池CHP正在迅速的增長。從2005到2008年期間,在日本政府出資的示范項目的幫助下,已經(jīng)有3300套家用燃料電池系統(tǒng)已經(jīng)被安裝和使用了。2009年以來,松下、東芝和ENEOS CELLTECH等制造商開始ENE-FARM家用燃料電池系統(tǒng)商業(yè)化。截止到2013年5月,在政府補貼的大力支持下,已經(jīng)累計有超過40000套系統(tǒng)被安裝使用。此外,在日本比較有發(fā)展?jié)摿Φ南到y(tǒng)還有吉坤礦日石能源公司2011年開發(fā)的家用SOFC系統(tǒng)ENE-FARM type S。
與日本的Ene-Farm相呼應(yīng),歐盟在2012年實施了Ene-field項目。項目包含12個歐盟成員國,9家燃料電池系統(tǒng)制造商和接近1000套微型CHP系統(tǒng)。項目至少會持續(xù)3年,有可能延續(xù)到2017年。
德國NOW’s lighthouse項目CALLUX部署了270套CHP系統(tǒng),用于為家庭用戶供能。項目的第三期將運營520套CHP系統(tǒng)。
澳大利亞陶瓷燃料電池公司已經(jīng)推出了家用熱電聯(lián)供系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用天然氣或氫氣,目前正由澳洲電網(wǎng)進行示范運營。
2011年6月,世界上首個三用(氫熱電)燃料電池能源站在加州橘縣開始運營。該項目由空氣化工、燃料電池能源公司、美國DOE和加州政府共同負(fù)責(zé),項目將持續(xù)到2014年5月。該系統(tǒng)可以利用橘縣城市廢水處理系統(tǒng)的厭氧消化氣體產(chǎn)生250kWh的電力和100kg/day的氫氣,發(fā)電和制氫效率可以達到54%。
(4)備用電源和遠(yuǎn)程發(fā)電
在美國已經(jīng)部署了超過1350套后備電源燃料電池,主要來自Relion和Altergy公司。其中806套是由美國復(fù)蘇法案資助的,而超過370套被用于作為電信信號塔的后備電源。
Nedstack在比利時的蘇威氯堿廠安裝了一套1MW的PEM燃料電池發(fā)電裝置,而ACAL Energy在英國的蘇威廠提供了一套1 kW的后備電源系統(tǒng),設(shè)備使用了其氧化還原陰極技術(shù)。
歐盟FCH JU項目下的ClearGen子項目計劃在匈牙利安裝一套1MW的燃料電池系統(tǒng)進行示范運營,目前該裝置正在建設(shè)之中。
Heliocentris在德國麥寧根安裝了一套氫質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng),為該市的理事會辦公室提供后備電源。另外,還有116套燃料電池系統(tǒng)將會被安裝到勃蘭登堡州,為公共機構(gòu)的數(shù)字無線電通訊提供動力。
第一能源公司已經(jīng)完成與加拿大巴拉德動力系統(tǒng)公司合作的1MW燃料電池系統(tǒng)的安裝訂單,該系統(tǒng)能按需供電。加拿大Hydrogenics公司也安裝了類似的系統(tǒng)。
(5)物料搬運設(shè)備
美國復(fù)蘇法案已經(jīng)資助全美部署了超過725套燃料電池動力叉車。計劃的合作協(xié)議中要求其他合作伙伴在沒有政府資助的條件下,再部署2700套叉車。目前共有3500套叉車被部署或定購在聯(lián)邦快遞、可口可樂、維格曼斯和全食超市等大企業(yè)中。
德國6家國際機場正在尋求建立公共融資項目用于購買燃料電池行李托運車和其他的地面動力設(shè)備。
加拿大亞伯達沃爾瑪中心部署了普拉格動力公司的氫動力GenDrive叉車,其中的燃料電池是巴拉德動力公司生產(chǎn)的。在前四個月的試驗運行過程中,這些叉車?yán)塾嬤\行了18000小時,室內(nèi)加氫2100次,與蓄電池動力叉車相比,效率提高了3.5%。運行7年可節(jié)省操作成本200萬美元,每年減少530噸二氧化碳排放。
歐盟HyLIFT-EUROPE項目現(xiàn)有200輛燃料電池物料運輸車及配套的加氫設(shè)備正分布在10到20個地點進行工作。這是目前歐洲最大的氫燃料電池物料運輸車示范項目,也是世界最大機場燃料電池牽引車示范項目。
(6)儲能
ITM Power公司被英國能源與氣候變化部授予了獎勵,以表彰其在碳捕集和儲存技術(shù)大賽中出色的表現(xiàn)。ITM Power主要進行了一個投資為10萬歐元、歷時12個月的工程可行性研究,主要研究了利用電解槽制氫和工業(yè)二氧化碳合成甲烷及其進一步應(yīng)用的技術(shù)、經(jīng)濟性、運營可行性。
加拿大領(lǐng)先的制氫和燃料電池生產(chǎn)公司Hydrogenics與加拿大最大的天然氣供應(yīng)商Enbridge公司達成協(xié)議,要共同在北美發(fā)展儲能技術(shù)。兩家公司計劃將可再生能源制氫與天然氣管道結(jié)合起來,提高可再生能源在天然氣管道領(lǐng)域中的比例。
意大利最大的供電商ENEL、電解槽制造商Hydrogenics和法國儲氫專家McPhy等七家知名公司聯(lián)合在意大利普利亞區(qū)安裝了1.2MW的電解槽,可為當(dāng)?shù)刂悄茈娋W(wǎng)提供1噸的儲氫,可以保證電網(wǎng)的使用平衡。
中國兩大電信運營商——中國移動和中國電信,從2011年開始在他們各自的基站安裝燃料電池后備電源系統(tǒng)進行測試。這是一個潛力無限的燃料電池市場,已經(jīng)吸引了全世界燃料電池公司的注意力,如Dantherm動力公司、VN Tech公司、博能燃料電池公司和遠(yuǎn)見公司。據(jù)初步統(tǒng)計,目前部署了66套燃料電池系統(tǒng),示范運營的成功很可能打開電信領(lǐng)域燃料電池后備電源的商業(yè)化之門。