微型燃料电池热电联供装置在日本和欧洲的应用

氢能源燃料电池
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能源农场的基本性能

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即便是有着日本政府大力支持,事实上该项目仍是进展艰难。参与进来的装备制造公司有东芝、JX、松下以及爱信:其中JX已经退出;东芝也因为其核能事业破产的问题在去年六月宣布停止后续新装业务;好消息是,爱信2016年发布了新的机型,发电效率达到了52%的全球最高水平;松下也在2017年发布了其第五代系统,其耐久性从7万小时提升至9万小时,重量也从65kg减轻到53kg,并且可以适应-15℃的工作环境;松下更是在几年前就发布了纯氢技术的FC mCHP的样机,尽管该产品目前仍未上市销售,但松下的这一举措,考虑的不仅是发电效率的提升,同时也符合日本从浅绿氢能向深绿氢能发展的战略方针。相信等到氢能供应的基础设施逐步完善,氢气管路或者点供站配套至社区,该产品将取代现有的城市燃气重整型CHP装置,被大力推广。

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Ene-farm装置一般由当地能源公司主导销售,并将该系统作为房屋供能方案的选项之一打包在房屋贷款中进行推销,并配合政府补助金发放的噱头,对置产者还是具有一定吸引力的;即使是既有住房安装Ene-farm,也有将近3成客户选择贷款分期的方式支付。在日本,通过政府、企业等在电视、报纸、网络上的积极宣传,Ene-farm在民众中的认知度已经超过了90%。

能源农场的获取路径

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就全球来说,FC mCHP的发展分布是极度地域不平衡的,这和燃料电池移动式应用相同,因为目前氢能仍旧处在一个政策主导的商业化前期阶段。除了日本,欧洲是FC mCHP另一个主要发展区域。欧洲国家面临着解决居民供暖问题的同时避免电网铺设带来的高额投资的问题,无疑这一技术是个看上去不错的解决方案之一。不过目前欧洲的FC mCHP项目规模上来说要比日本小两个数量级,技术也基本来自海外。相对应Ene-farm,欧洲由FCH JU(燃料电池和氢气联合)实施了Ene-field示范项目,该项目于2017结束,历时5年,共支持了1046套300W-5kW的PEM和SOFC的mCHP系统。由于参与进来的制造商有十数个,有些小企业在资金缺乏后不得不退出产品研发,使得项目的推进及效果不如预期。好消息是FCH JU又启动了PACE项目接棒Ene-field,此次项目只引入了Soildpower(Bule Gen的SOFC技术)、喜德瑞、菲斯曼(松下PEM技术)以及 博士(日本爱信技术)四家有实力的大企业,并计划在2018年在欧洲10个国家布置至少2500套装置。在德国,联邦政府于2016年发起了FC mCHP市场激活计划—KfW 433,根据输出功率的大小为装置安装提供7050-28200欧元的补助金。该项目在2017年的计划是支持1500套250W-1.5kW的装置,长期目标是每年为7.5万套装置提供补助。

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财政补贴可以有效的推动大规模的示范项目,为微型燃料电池热电联供这一市场的激活注入强心剂,但成功仍需要装备成本的降低,可靠性的提高以及打开保守的传统消费市场的商业模式。

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