本期Fuel Cell Today 2012行业报道关注的焦点是欧洲氢能与可再生能源项目。
从排放角度出发,发电和汽车燃料供应的最佳方式之一是通过可再生能源发电或制氢。欧盟设立的2020年指标中要求可再生能源占总能源结构的20%,同时使碳排放量降低20%。目前,欧洲有20%的电力来自于可再生能源,其中5%来自于风能发电。但是,在电网中融入越来越多的各种各样的可再生能源必将在一定程度上影响到电网的整体稳定性,传统行业中需要配备化石燃料发电机作为备用设备。为解决这些问题和寻求额外的利益,欧洲正在进行两个项目,对混合动力发电厂进行示范运行。
德国综合可再生能源氢能基地示意图
第一个项目是德国普伦茨劳市的风能-氢能混合动力发电厂。该厂于2011年10月25日正式运营,配备了一座6MW的风能基地,由ENERTRAG AG、DB Energie GmbH, Vattenfall and TOTAL Germany等公司合作进行,为铁路网络系统的减碳提供电力支持。DB Energie2010年报告说其可再生能源占总能源结构的19.8%,到2020年这一数字至少为35%。铁路网需要持久、可靠的电力来源,而DB Energie的氢能与可再生能源综合方案能满足这方面要求。氢能与风能可以互相转换是该方案的出发点。当风能电力富余,超过网络的需求量时,我们可以利用电解槽将富余电力转化为氢,储存起来。这些作为能源载体的氢气用途十分广泛:1)与沼气混合后作为热电厂发电和热的原料,电力可以在网络需求量大时或风力较弱时反馈给电网,热能刚输送到集中供热系统,以此综合提高混合动力发电厂的整体效率。2)作为丰田柏林加氢站的氢气供应源,为汉堡的燃料电池汽车车队供氢。3)2012年将为柏林勃兰登堡机场的燃料电池车队提供氢气燃料。
第二个项目位于法国科西嘉岛的太阳能电解、储氢和燃料电池综合项目,被称为MYRTE(a French acronym for Renewable Hydrogen Mission for Integration into the Electric Grid)项目,由CEA (the French Nuclear and Alternative Energies Commission), AREVA能源公司和 科西嘉岛大学共同承运。从2011年12月,MYRTE项目中使用560 kW的光伏发电厂与科西嘉岛电网相连,白天系统由太阳能发电直接供电,而在晚间,就使用白天过量电力电解水储存起来的氢气利用燃料电池发电。据说,该项目的第二阶段将于2013年启动,主要是使用AREVA公司的集家庭电解氢能系统、燃料电池、储能系统和热管理系统于一体的Greenergy Box产品进行示范运行。
这两个项目案例为欧洲可再生能源的未来作了良好的榜样。电网与可再生能源的结合能帮助未来可再生能源的指标和电网的碳排放指标,此外,燃料电池车辆在这些项目中的使用进一步增加了项目的吸引力和成本效率。我们希望看到在不远的将来更多更大规模的这样的项目能够出现,实现清洁能源的美好未来前景。