近兩年,氫能熱電聯(lián)供系統(tǒng)正在逐步走向規(guī)?;浼夹g的革新也在不斷升級。
近日,松下集團在無錫高新區(qū)打造的全球首個純氫燃料電池項目——松下冷熱電三聯(lián)供氫能示范項目正式啟用。
項目建設1座40KW氫能冷熱電綜合利用能源供應系統(tǒng)。整套系統(tǒng)的發(fā)電部分由8臺松下5KW純氫型燃料電池組成,以多臺聯(lián)動為主要的供能方式,搭配太陽能發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng),同時結合松下的溴化鋰制冷機組,從而實現(xiàn)多種能源的互補利用。該項目是松下全球首個可以集中提供冷、熱、電的氫能解決方案,為二氧化碳減排提供新的系統(tǒng)性解決方案。
這并不是松下在中國的首次氫燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)的嘗試。2021年11月5日,中集安瑞科控股有限公司(簡稱:中集安瑞科)與松下電器中國東北亞公司(簡稱:松下電器)簽訂諒解備忘錄,雙方將圍繞松下氫能熱電聯(lián)供模塊及技術,攜手研發(fā)氫電綜合應用端(熱電聯(lián)供)集成化產品。
在日本,松下生產的熱電聯(lián)供系統(tǒng)憑借較高的發(fā)電效率、較長的使用壽命以及較低的成本優(yōu)勢,在全日本已安裝Ene-Farm裝置中占到50%以上的市場份額。通過合作,松下電器將提供建筑用氫能熱電聯(lián)供模塊,中集安瑞科將提供相關氫能裝備及系統(tǒng)集成技術,雙方將結合各自的技術優(yōu)勢聯(lián)合研發(fā)模塊化氫能熱電聯(lián)供系統(tǒng),共同生產加工,并推動其在中國市場的應用。
松下集團代表董事、全球副總裁本間哲朗表示:“通過本次合作,松下電器將能攜手中集安瑞科共同開拓龐大的氫電綜合應用產品市場,以迎接中國氫能行業(yè)迅速發(fā)展所帶來的機遇?!?/p>
分布式熱電聯(lián)供系統(tǒng)直接針對終端用戶,相較于傳統(tǒng)的集中式生產、運輸、終端消費的用能模式,分布式能源供給系統(tǒng)直接向用戶提供不同的能源品類,能夠最大程度地減少運輸消耗,并有效利用發(fā)電過程產生的余熱,從而提高能源利用效率。燃料電池分布式發(fā)電具有效率高、噪音低、體積小、排放低的優(yōu)勢,適用于靠近用戶的千瓦至兆瓦級的分布式發(fā)電系統(tǒng),主要應用領域為微型分布式熱電聯(lián)供系統(tǒng)(CHP)、大型分布式電站或熱電聯(lián)供系統(tǒng)。目前質子交換膜燃料電池(PEMFC)和固體氧化物燃料電池(SOFC)技術,均已經成功應用于家用分布式熱電聯(lián)供系統(tǒng)和中小型分布式電站領域。
國家氫能頂層設計和各地方規(guī)劃中對氫能熱電聯(lián)產系統(tǒng)的重視正在成為加速氫燃料電池熱電聯(lián)產系統(tǒng)市場的重要推動力。我國積極開展對氫能在熱電聯(lián)產領域的探索,已經開始向示范應用階段邁進?,F(xiàn)階段,中國部分省市已經提出了發(fā)展熱電聯(lián)供的計劃。借助于日本成熟的氫能熱電聯(lián)供技術,逐步開拓中國市場,為千家萬戶帶去真正的清潔能源應用。
在國內,氫能熱電聯(lián)產系統(tǒng)已經出現(xiàn)可喜成績。2022年12月,鏵德氫能源科技純氫型燃料電池熱電聯(lián)產系統(tǒng)CarNeu-5研發(fā)成功。CarNeu-5 系統(tǒng)采用鏵德氫能源自主研發(fā)的低壓低溫質子交換膜電堆。整個系統(tǒng)發(fā)電功率5000W,采用380V三相交流并網,可向外輸出50-60℃熱水,熱功率>4500W,全系統(tǒng)全流程額定凈發(fā)電效率>47%,最高凈發(fā)電效率>53%,系統(tǒng)采用了經典的外形設計,相比較附帶重整系統(tǒng)的H2ES系列產品,體積縮小接近二分之一。
今年2月1日,江蘇省徐州華清京昆能源有限公司(以下簡稱“華清能源”)舉行了國內首套商業(yè)化、全自主知識產權25kW固體氧化物燃料電池(SOFC)熱電聯(lián)供系統(tǒng)產品成功下線儀式。25kW SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)產品的順利下線,標志著華清能源在固體氧化物燃料電池領域領先的自主化生產能力;也標志著華清能源開啟我國自主知識產權SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)在氫能市場商業(yè)化應用的新時代。
該套25kW熱電聯(lián)供系統(tǒng)產品,以利用工業(yè)副產氫進行發(fā)電供熱為主要目的,構建工業(yè)園區(qū)綠色供能微網,滿足工業(yè)園區(qū)能源供給側改革需求,該產品電力轉換效率高達52%,熱電聯(lián)供效率86%。此外,本系統(tǒng)還包含了一臺1kW甲醇基燃料的SOFC發(fā)電機組,用于應急電源使用。