燃料电池热电联供

一、为何选用热电联供

燃料电池热电联供，是利用燃料电池发电技术同时向用户供给电能和热能的生产方式。用燃料电池运行过程中产生的余热供热，可提高能源的利用效率，而且减少二氧化碳和其他有害气体的排放。

我们都知道，在交通运输领域，燃料电池发电过程中有较大的能量损失就是热量，电池的能量转换率为40%多，为了降低燃料电池运行过程中的温度，还需要配上水冷或空冷系统。而热电联供则是将这一部分能量收集起来，使得氢气能源转换效率达到80%以上，能量利用率大大提升。

二、氢港热电联供介绍

1 主体结构如下：

2 系统组成包括：

• 燃料电池模块

• 热交换系统

• 电压逆变模块

• 储热水箱（外置）

• 控制模块

• 储氢模块（外置）

• 辅助电池模块

3、主要功能如下：

• 本地或远程一键启停

• 根据负载和储能电池状态，自适应调整功率输出

• 保护功能：过压、过流、过温、短路、绝缘故障、氢泄 露、氢容量

• 软件管理平台（选配）：电脑终端、手机终端软件管理， 远程实时监控工作状态

设计标准： 参照GB/T 27748 固定式燃料电池发电系 统设计

4、主要技术指标 （可定制）

• 输出电功率：10kW(额定)、11kW（峰值，30min）

• 并网额定电压：400VAC，3P4W+PE • 并网电压波动范围：±15%

• 并网谐波总畸变率：≤3% • 输出频率：50±0.5Hz

• 启动时间：≤30s

• 辅助电池：10kWh

• 氢气利用率：≥97%

• 储热水箱：1000L，水温50±5℃，直径1m，高1.4m， 重量约1000kg

• 供热：水量5-10L/min

• 燃料电池发电柜尺寸：600mm×600mm ×1200mm

• 燃料电池发电柜重量：约120kg

• 使用环境温度：-30℃~45℃

• 基于批量制造成熟燃料电池堆，寿命 >2.5万小时

5、主要模块介绍

电堆：选用额定功率为10kw，为拓展供热功率，预留了空间放置更大功率的电堆

热交换器：我们考虑使用环境对防腐蚀的要求、换热效率以及寿命要求，选用了*的组合保证系统的高可靠性

电压逆变模块：

我们根据客户需求来匹配电路系统参数，可以拓展升降压、稳压以及逆变等功能

储氢模块：

储氢方案一：高压气瓶组：选择铝合金碳纤维缠绕气瓶165L/35MPa， 一用一备，尺寸：1.8m×0.4m×0.4m，重量约100kg

特点： • 体积小、重量轻 • 需要专门的加氢站加注 氢气

储氢方案二：中压气瓶组：选择钢制气瓶40L/15MPa，每集装格8瓶组， 配2集装格，一用一备,尺寸：1.1m×1.1m×1.5m，重量约 500kg

特点： • 体积、重量大 • 有气体公司直接配送

（方案一）  （方案二）

三、热电联供（又叫分布式储能系统）的政策情况

华东和华北政策支持力度比较大，分别有16个和10个氢能政策支持分布式能源，目前北京、佛山、四川氢能规划明确了分布式的装机量：

2025年前北京分布式能源系统装机规模10MW以上；

2025年和2030年佛山市分布式能源系统装机规模分别实现2MW和10MW；

四川省提出，到2025年实现热电联供（含氢能发电和分布式能源）、轨道交通、无人机等领域示范应用，建设氢能分布式能源站和备用电源项目5 座

另外，9月13日，科技部发布国家重点研发计划“氢能技术"重点专项2021年度定向项目申报指南，根据指南，2021 年拟在“氢进万家" 项目实施周期不超过4年，燃料电池热电联供的氢气使用量不低于1万吨。

作者：政飞科技

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