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燃料电池热电联供

发布日期: 2021-11-22
浏览人气: 657

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:


1.png2.png


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


3.png



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,选用了最优的组合保证系统的高可靠性


4.png


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


5.png


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

6.png (方案一)  7.png(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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