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燃料电池热电联供的机遇与挑战

发布日期: 2022-04-21
浏览人气: 226
在国家能源转型的背景下,燃料电池热电联供凭借其能源高效利用、清洁环保的属性,迎来了发展的“曙光”。

 

日前,潍柴动力答复投资者问时表示,公司30kW的固体氧化物燃料电池热电联供系统在潍坊投入运行。此外,豫氢动力、清能股份、铧德氢能、东方氢能、贵州氢能效率、舜华新能源、中集安瑞科等企业均已在燃料电池热电联供领域展开布局,其中部分已经交付了产品。

企业布局增多
燃料电池热电联供,是利用燃料电池发电技术向用户供给电能和热能的生产方式,能源综合利用效率超过80%,与传统的火力发电相比,总效率提高了近2倍左右。热电联供是燃料电池在非交通领域的又一应用。

从全球范围来看,日本、美国在燃料电池热电联供领域技术更加成熟,推广规模更大,发展走在前列。日本是小型热电联供最大的市场,日本家用热电联产项目Ene-Farm已经取得了非常亮眼的成果,目前系统综合效率超过95%。而美国则专注于兆瓦级的大型燃料电池分布式发电站系统。
我国燃料电池热电联供的发展明显落后于国外。不过,随着我国少量企业在燃料电池热电联供领域展开持续的探索,如今也取得了一定成果,部分产品开始交付使用,如下图所示:
图片

值得一提的是,中集安瑞科于去年11月与松下电器中国东北亚公司签订谅解备忘录,双方将围绕松下氢能热电联供模块及技术,携手研发模块化氢能热电联供系统,为氢燃料电池综合应用产品在中国的规模化推广进行技术投入及储备,并推动其在中国市场的应用。

从国内燃料电池热电联供发展进程来看,已经开始进入示范应用阶段。
机遇与挑战并存
目前我国部分地区已经开始推动燃料电池热电联供的发展,这给企业带来了新的发展机遇。

比如山东省“氢进万家”项目提出,通过燃料电池向城市社区供热供暖,建设超过10万户的氢能社区;燃料电池热电联供的氢气使用量不低于1万吨。去年11月,全国座氢能进万家智慧能源示范社区项目在佛山南海投运,项目采用的燃料电池分布式能源工程涵盖了燃料电池热电联产终端、多能互补能源微网、社区智慧能源系统的实际应用,是“多能融合”技术的一次突破性开发应用。
为何国内燃料电池热电联供应用开始受到重视?业内分析认为:

首先是国家能源转型的倒逼,企业未来面临着碳积分以及碳税的征收,算上碳排放成本,这使得利用燃料电池实现绿色转型成为可能;其次,燃料电池热电联供具有高效的能源利用效率,当将其发热和发电的属性结合起来之后,其发展优势就得以显现;再者,氢能的推广应用仅靠交通运输端是不够的,工业、建筑以及发电等领域仍是脱碳的关注点,燃料电池热电联供将在未来实现碳中和目标中发挥重要的作用。
燃料电池热电联供前景被看好,但不可否认的是,目前其发展还面临着以下三个挑战:其一,燃料电池热电联供涉及学科门类众多,从电力、热管理到零部件要求等,不能完全照搬车用的系统,目前国内相关技术还有待完善。
其二,目前发展燃料电池热电联供经济性较小,氢气的价格高,使得其发展成本高。随着未来技术的提升以及绿氢的规模化,燃料电池热电联供的经济性将获得提升。目前来看,相关项目主要还是在部分工业园区进行示范应用,暂不具备规模化推广趋势。
其三,现有的氢能政策主要集中在车用端,对于燃料电池热电联供所提甚少。

“现阶段国内燃料电池热电联供市场还处于培育期,相关的市场运营经验积累还不够,需要整个产业链的协同才能促进其发展。预计到2025年后,燃料电池热电联供才开始真正走向市场。”一名业内人士如是说道。


文章来源:高工氢电

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