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德国市场燃料电池微型热电联产

作者:中国储能网新闻中心 来源:铧德氢能 发布时间:2020-03-20 浏览:
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燃料电池微型热电联产在日常使用中的适用性已在众多现场测试中作为原型和前置设备进行了测试。如今,在一户和两户住宅中,有许多可用于发电的供热设备。在这里,我们介绍目前德国市场上主要的燃料电池微型热电联产。

Inhouse,inhouse5000+

Inhouse 从上世纪90年代开发研究低温质子交换膜燃料电池技术。2007起参与了欧盟的ene.field示范项目、德国的Callux和NIP1、NIP2项目。Inhouse5000+燃料电池微型热电联产采取落地式方式,电输出为5kW,热输出为7.5kW。这使得氢燃料电池非常适合小型公寓楼和企业,比如办公楼、旅馆或饭店,实现高效发电和供热。Inhouse5000+凭借其良好的调制能力,电输出可根据需求在1.5至5kW之间调节,即使在夏季也可连续运行。

Inhouse5000+尺寸为740 x 1550 x 1159mm,重量为380kG,电效率34%,总效率92%,效率高于大多数天然气热电联产系统。Inhouse5000+除了产生少量氮氧化物之外,不会产生烟尘、细粉尘或二氧化硫。相较天然气驱动的热电联产,二氧化碳排放减少30%以上。由于减少机械部件的使用,inhouse5000+设备紧凑,维护简便,使用寿命长,已知最长运行时间的一台设备超过10年。Inhouse也是能源管理专家,提供综合能源管理解决方案,使能率提高并节省能源成本。

图片来源:Inhouse

BoschThermotechnik,FC10

博世热力技术集团旗下的Buderus和Junkers品牌从2016年开始批量生产固体氧化物燃料电池Logapower和Cerapower FC10燃料电池微型热电联产。电效率为45%,总效率为85%,电输出700W,尺寸为1200 x 600 x 1800mm,重量为304kG,热水箱为75L,缓冲水箱为135L。FC10燃料电池微型热电联产的价格在20,000到30,000欧元之间。

博世的FC10燃料电池微型热电联产已经在ene.field示范项目中与能源服务提供商EWE进行了测试。在2015,Buderus和Junkers分别展示了黑色外壳的Logapower BZH192iT燃料电池的下一代产品,以及白色外壳的Cerapower 9000i的发电情况。BZH192iT和9000i燃料电池微型热电联产是日本爱信精机(Aisin Seiki)燃料电池电池技术的改进版本,该燃料电池微型热电联产也安装在最新的FC10中。博世长期以来一直在研究燃料电池微型热电联产。早在2002年博世就在开发质子交换膜燃料电池。2004年起与RWE合作参与ene.field示范项目。2012年与日本爱信精机合作开发了一种基于京瓷SOFC燃料电池堆的燃料电池微型热电联产。

图片来源:Buderus

Elcore,Elcore 2400

Elcore使用燃料电池技术开发和生产高效的能源系统。该公司目前专注于为单户家庭使用天然气驱动的热电联产系统。2014年,Elcore 2400燃料电池微型热电联产开始在市场上销售,该产品是Elcore的第一款燃料电池微型热电联产,采取挂壁式方式,设计输出功率为0.3 kW,热输出为0.7 kW,用于家庭的基本能源消耗。EC2400设备的总效率为104%,其工作效率如此之高,以至于废热可全部用于热水。

Elcore 2400燃料电池微型热电联产的尺寸为600 x 550 x 1050 mm,总重量仅为115 kG。除了现有的燃气加热装置外,还可以随时安装附加设备。Elcore为此提供了特殊的包装。附加燃烧器的热输出可以从2.8至19.5 kW或从7.8至33.2 kW进行选择。同样,也可以选择500L储水罐或外部储水罐。除燃料电池组外,Elcore还提供相关的MEA(膜电极组件)、电极,催化剂。此外,Elcore还将为公寓楼和商业用途提供性能更高的能源系统。

图片来源:Elcore

HEXIS,Galileo 1000 N

瑞士温特图尔的Hexis AG在2015年被Viessmann 完全接管,开发了落地式燃料电池微型热电联产Galileo 1000 N,该微型热电联产于2016年投放市场。它的热输出为1.8kW,电输出为1 kW,以满足每年约4,000至5,000 kWh的基本电力需求以及每年约15,000和30,000 kWh的总热量需求。如果建筑物热需求超过此值,Hexis为Galileo 1000N集成了7至21kW热输出燃烧器。

Galileo 1000 N尺寸为620 x 580 x 1650mm,重量为210kG,结构紧凑,重量较轻。燃料电池模块位于燃料电池微型热电联产的上部,易于维修保养。下部装有用于功率转换、热量提取和提供更多热量的组件。其中集成了带有风扇和燃气-空气组合的附加燃烧器以及加热回路泵。来自燃料电池和附加燃烧器的废热用于通过热水回路提供室内供暖和热水。鼓风机为燃料电池提供了预热的空气。在部分负载范围内,Galileo 1000 N以300至600W功率进行电调节。

图片来源:Hexis

Remeha,eLecta 300

Remeha的eLecta 300燃料电池微型热电联产是一种带有聚合物电解质膜(PEM)的燃料电池,专为单户住宅设计,用于热电联产,热输出为5.2-21.8kW。凭借燃料电池微型热电联产,Remeha提供了一种结合热量和高发电量的系统。

eLecta 300燃料电池系统配有300升缓冲水罐,用于饮用水加热以及用于快速安装的预组装系统。冷凝峰负荷锅炉和液压模块集成在预组装系统中。液压模块由一个混合加热回路(可以选择第二个加热回路)。eLecta 300燃料电池系统已经可以安装在2米高的地窖中,并且特别容易维护,仅需要每5年进行一次维护。

图片来源:Remeha

SenerTec,Dachs Innogen

SenerTec燃料电池微型热电联产系统Dachs Innogen使用东芝燃料电池,电输出为0.7 kW,热输出为0.96 kW。250至700W设备之间的调制被耦合到一个5.2至21.8kW输出配备峰值负载锅炉和一个300L缓冲器。通过调节操作,燃料电池还可以在夏季不间断地与热水生产同时发电。

Dachs Innogen电效率37%,整体效率90%。燃料电池单元的尺寸为453 x 728x 1054mm,整套系统为655 x 1065 x 1800mm。燃料电池模块重115kG。SenerTec燃料电池微型热电联产于2016年投放市场。

Dachs Innogen燃料电池微型热电联产基于Baxi Innotech技术,该技术隶属于BDR Thermea集团。Dachs Innogen是GAMMA PREMIO的升级开发版,而GAMMA PREMIO则基于来自Baxi Innotech的GAMMA 1.0微型热电联产。凭借1 kW的电功率和1.8 kW的热输出,一个集成的冷凝锅炉(3.5至15或20 kW),一个能源管理器以及一个储热库,这种供暖系统能够提供高达75%的电力,并通过内部生产提供完整的热需求,总效率为97%。

Baxi Innotech的1 kW燃料电池微型热电联产的一个优点是启动/停止阶段仅为60或30分钟,因此该设备也可以在短时间内投入运行。能源管理系统确保燃料电池在50%到100%的负载之间运行尽可能长的时间,以实现系统最高的整体效率。有了这项功能,Baxi Innotech领先于其他供应商,因为对燃料电池微型热电联产,加热系统和缓冲存储器的优化以及对典型用户习惯的考虑有助于延长年度运行时间。

图片来源:SenerTec

SOLID POWER,EnGen-2500和BlueGEN

SolidPower GmbH成立于2014年,是Mezzolombardo意大利SOLID Power SpA在德国的分支机构。EnGen-2500燃料电池微型热电联产是固体氧化物燃料电池,电效率为50%,总效率为90%。在高达70°C的流动温度下可实现30%至100%的自动输出调制,即使在夏季使用热水运行时,EnGen-2500 仍可高效发电。该设备尺寸为630 x 830 x1700 mm,重量为350 kG,于2017年上市。

随着2015年7月1日收购Ceramic FuelCells GmbH,Solid Power 接管了燃料电池微型热电联产BlueGEN。BlueGEN的电效率高达60%,总效率高达85%。由于高电效率和较低的热量输出,BlueGen系统提供了全年发电的可能性。

BlueGen为SOFC燃料电池技术,最佳工作点为1.5 kW电输出和0.6kW的热输出。BlueGen尺寸为600 x660 x 1100 mm,重量约为200 kG,可以单独与一个额外的燃烧器组合使用。近年来,BlueGen设备已通过了众多现场测试,自2012年以来已在市场上销售。

SOLIDPower在2018年11月向公众展示了BlueGen BG-15燃料电池,这是海因斯堡( Heinsberg燃料电池制造商对固体氧化物燃料电池技术创新的进一步开发。

图片来源:SolidPower

Vaillant,G6

在欧洲范围内的60个系统的现场测试中,Vaillant在各种燃料电池技术方面拥有多年的经验,系统运行时间超过40万小时。在此基础上,Vaillant专注于进一步开发Sunfire GmbH(以前为Staxera GmbH)的固体氧化物电堆模块的燃料电池微型热电联产。现在的第六代Vaillant G6燃料电池微型热电联产设计为落地式紧凑型设备,该设备中除了燃料电池模块外还集成了一个冷凝单元。

G6燃料电池系统的电输出为0.8 kW,热输出为1.5 kW。附加的燃气燃烧器的输出功率为5.8至27 kW,电效率为33%,总效率为92%。G6也可以单独选择一个存储器。于2017年上市,尺寸为599 x 693 x 1640 mm,重量为150 kG 。

图片来自:Vaillant

Viessmann,Vitovalor 300-P

Vitovalor 300-P燃料电池微型热电联产为低温质子交换膜燃料电池技术,电输出为750W,白天可产生高达15 kWh的电量,可满足大部分家庭需求,燃料电池模块的热输出为1 kW,符合典型的单户住宅建筑的基本要求。电效率为37%,总效率为90%。

即使在特别寒冷冬天,Vitovalor 300-P燃料电池微型热电联产集成了19kW燃气锅炉,提供充足的热输出。配备46L的饮用水装载箱 ,可以选择扩展到300L,还有一个170升的热水缓冲箱。

燃料电池模块重125kG,微型热电联产165kG。两种设备均以单独的单元提供,可以单独安装,并且占地面积仅为0.65 m2。与Viessmann的所有标准组件一样,该安装装置的组装时间也很短。设备中已集成了用于记录发电量的CHP仪表、燃气表和热量表。带峰值负载锅炉和20 kW输出功率的Vitovalor 300-P燃料电池加微型热电联产的成本约为26,000欧元。

图片来自:Viessmann

燃料电池微型热电联产的比较

关键字:燃料电池

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