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IPHE2012全球氢能与燃料电池商业化进展(一)

时间:2013-09-17 08:17:40来源:中国氢能源网

    IPHE发布2012年全球氢能与燃料电池商业化进展报告,报告指出,氢燃料电池(HFC)为实现清洁能源利用、减少尾气排放、增强能源安全和刺激全球经济发展提供了一条可行之路。HFC的理念涉及能源效率、可再生能源和燃料及电动车等领域,目前在全球范围内已经有十年的研究、发展和示范(RD&D)经验,并取得了许多积极的成果和技术突破。本报告对全球实地应用的HFC技术及政府支持政策进行了总结。
  HFC技术可使用多种可再生和低碳资源,应用方式包括固定式、移动式和便携式等。实现HFC技术的全球商业化要通过政策支持和技术进步,这就要求我们在全球范围内坚持有效的国际合作。

 
商业化活动
示范项目有助于解决用户对HFC的接受度,加速示范产品向更多消费者的推广。近年来在HFC技术产品应用方面增长最快的几个领域是固定式后备电源、燃料电池叉车、制氢和交通运输。燃料电池正在成为一种可行的、可靠的(抵抗飓风、地震等自然灾害和应付大面积电网瘫痪等工作事故的能力强)商业化选择方案。早期在物料运输领域应用的HFC部署体现了HFC技术替代传统化石燃料和电池的优势——寿命更长、因燃料加注或故障而造成的停机时间短。比如,电池的充电时间一般为8小时,而燃料电池叉车的加注只需要3分钟左右。这种巨大的优势能大大提高生产率,并减少为实现连续工作而配置的备用电池的数量。以下对2012年HFC技术示范的亮点进行简单介绍。
(1)       发电和电网支持
韩国大邱市建造了世界最大的燃料电池发电厂。该厂发电功率高达11.2 MW。所发的电通过长期电力购买协议被出售给公用电力事业,同时还能为当地市政提供优质热能。
据报告《State of the States》介绍,自2010年4月以来(至2012年初),美国已经累计安装或购买了超过50 MW的固定式燃料电池。
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燃料电池能源公司(美国)和弗劳思霍夫研究所陶瓷技术系统院新近成立了一个合资企业以解决德国燃料电池发展方案的问题
加拿大巴拉德动力系统公司与韩国最大的炼油公司GS进行了合作,以城市固体废弃物为原料制取氢气,对燃料电池发电的能源回收系统进行示范。欧盟燃料电池和氢能共同事业组织(FCH JU)也在进行这种系统的示范运营。
(2)       交通运输
世界各地的汽车制造商(奔驰、现代、丰田、本田、福特、尼桑和通用)已经承诺在2015年开始推动燃料电池电动车(FCEVs)的商业化
在加拿大惠斯勒进行了目前为止世界上规模最大的燃料电池公交车车队的示范运营。该车队共有20辆,由巴拉德系统动力公司生产,英国哥伦比亚运输公司负责运营,为该地区旅游景点的运输工作服务。项目于2012年9月结束,共行驶250万千米。
欧盟城市清洁氢能项目(CHIC)目前共有26辆公交车,在欧洲5个固定的地点(瑞士阿尔高、意大利博尔扎诺、英国伦敦、意大利米兰和挪威奥斯陆)用于交通运输。另外一个欧盟燃料电池和氢能共同事业组织(FCH JU)项目High V.Lo- City也已经开始实施,目标是再增加14辆燃料电池公交车和3座加氢站(分别位于佛兰德斯、利古里亚和苏格兰)。而HyTransit项目共有6辆燃料电池公交车和相应的加氢站(以风能为动力),下一阶段也会在苏格兰扩大规模。
英国智能能源公司2012年在德勤科技成长50强排行榜中排名第33位,也是唯一入选的绿色能源技术公司。此排名是根据各公司过去5年的收入增长评估的,智能能源的增长率为679%。
德国交通运输、建设和城市发展部部长彼得拉姆绍尔宣布要在2015年之前建设50座加氢站。目前已有15座,接下来将再建35座,总费用大概要4千万欧元(由国家创新项目(NIP)提供)。
NaBuZ项目的认可将为汉堡车队增加7辆燃料电池公交车,到此整个清洁能源伙伴关系(CEP)车队将拥有100辆轿车和11辆公交车。
CEP对新成员EnBW能源巴登符堡州股份公司表示欢迎,它将与其他15家成员公司展开合作。CEP的目标是加强可再生能源在交通运输领域的使用,扩展氢能基础设施。EnBW已经获得了来自NIP的项目支持,负责在斯图加特市建立1座现场制氢的加氢站。
2012年9月西门子也加入了CEP,它计划建设1座质子交换膜电解槽制氢的加氢站。
英国工程咨询和智能能源公司Ricardo主要开发质子膜燃料电池。公司宣布正在成立一个新的伙伴关系,致力于为FCEVs提供执行能力强、设计可靠的专业技术。
英国ITM Power公司在技术战略委员会的支持下与其他单位开展广泛的合作,致力于在怀特岛建设和整合出一个储氢系统和汽车加注系统。该项目的特点是加氢站可以实现电解槽按需工作,实现真正的零排放。
(3)       热电联产(CHP)
日本家用燃料电池CHP正在迅速的增长。从2005到2008年期间,在日本政府出资的示范项目的帮助下,已经有3300套家用燃料电池系统已经被安装和使用了。2009年以来,松下、东芝和ENEOS CELLTECH等制造商开始ENE-FARM家用燃料电池系统商业化。截止到2013年5月,在政府补贴的大力支持下,已经累计有超过40000套系统被安装使用。此外,在日本比较有发展潜力的系统还有吉坤矿日石能源公司2011年开发的家用SOFC系统ENE-FARM type S。
与日本的Ene-Farm相呼应,欧盟在2012年实施了Ene-field项目。项目包含12个欧盟成员国,9家燃料电池系统制造商和接近1000套微型CHP系统。项目至少会持续3年,有可能延续到2017年。
德国NOW’s lighthouse项目CALLUX部署了270套CHP系统,用于为家庭用户供能。项目的第三期将运营520套CHP系统。
澳大利亚陶瓷燃料电池公司已经推出了家用热电联供系统。该系统使用天然气或氢气,目前正由澳洲电网进行示范运营。
2011年6月,世界上首个三用(氢热电)燃料电池能源站在加州橘县开始运营。该项目由空气化工、燃料电池能源公司、美国DOE和加州政府共同负责,项目将持续到2014年5月。该系统可以利用橘县城市废水处理系统的厌氧消化气体产生250kWh的电力和100kg/day的氢气,发电和制氢效率可以达到54%。
(4)       备用电源和远程发电
    在美国已经部署了超过1350套后备电源燃料电池,主要来自Relion和Altergy公司。其中806套是由美国复苏法案资助的,而超过370套被用于作为电信信号塔的后备电源。
Nedstack在比利时的苏威氯碱厂安装了一套1MW的PEM燃料电池发电装置,而ACAL Energy在英国的苏威厂提供了一套1 kW的后备电源系统,设备使用了其氧化还原阴极技术。
欧盟FCH JU项目下的ClearGen子项目计划在匈牙利安装一套1MW的燃料电池系统进行示范运营,目前该装置正在建设之中。
Heliocentris在德国麦宁根安装了一套氢质子交换膜燃料电池系统,为该市的理事会办公室提供后备电源。另外,还有116套燃料电池系统将会被安装到勃兰登堡州,为公共机构的数字无线电通讯提供动力。
第一能源公司已经完成与加拿大巴拉德动力系统公司合作的1MW燃料电池系统的安装订单,该系统能按需供电。加拿大Hydrogenics公司也安装了类似的系统。
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(5)       物料搬运设备
美国复苏法案已经资助全美部署了超过725套燃料电池动力叉车。计划的合作协议中要求其他合作伙伴在没有政府资助的条件下,再部署2700套叉车。目前共有3500套叉车被部署或定购在联邦快递、可口可乐、维格曼斯和全食超市等大企业中。
德国6家国际机场正在寻求建立公共融资项目用于购买燃料电池行李托运车和其他的地面动力设备。
加拿大亚伯达沃尔玛中心部署了普拉格动力公司的氢动力GenDrive叉车,其中的燃料电池是巴拉德动力公司生产的。在前四个月的试验运行过程中,这些叉车累计运行了18000小时,室内加氢2100次,与蓄电池动力叉车相比,效率提高了3.5%。运行7年可节省操作成本200万美元,每年减少530吨二氧化碳排放。
欧盟HyLIFT-EUROPE项目现有200辆燃料电池物料运输车及配套的加氢设备正分布在10到20个地点进行工作。这是目前欧洲最大的氢燃料电池物料运输车示范项目,也是世界最大机场燃料电池牵引车示范项目。
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(6)       储能
ITM Power公司被英国能源与气候变化部授予了奖励,以表彰其在碳捕集和储存技术大赛中出色的表现。ITM Power主要进行了一个投资为10万欧元、历时12个月的工程可行性研究,主要研究了利用电解槽制氢和工业二氧化碳合成甲烷及其进一步应用的技术、经济性、运营可行性。
加拿大领先的制氢和燃料电池生产公司Hydrogenics与加拿大最大的天然气供应商Enbridge公司达成协议,要共同在北美发展储能技术。两家公司计划将可再生能源制氢与天然气管道结合起来,提高可再生能源在天然气管道领域中的比例。
意大利最大的供电商ENEL、电解槽制造商Hydrogenics和法国储氢专家McPhy等七家知名公司联合在意大利普利亚区安装了1.2MW的电解槽,可为当地智能电网提供1吨的储氢,可以保证电网的使用平衡。
中国两大电信运营商——中国移动和中国电信,从2011年开始在他们各自的基站安装燃料电池后备电源系统进行测试。这是一个潜力无限的燃料电池市场,已经吸引了全世界燃料电池公司的注意力,如Dantherm动力公司、VN Tech公司、博能燃料电池公司和远见公司。据初步统计,目前部署了66套燃料电池系统,示范运营的成功很可能打开电信领域燃料电池后备电源的商业化之门。
 
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