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那么燃料电池呢?

70年代,我是佐治亚理工学院的一名合作公寓学生,在佐治亚电力研究中心工作。电力公司正在安装一个燃料电池,我很感兴趣。我甚至开车出去看它占了多大(小)空间,发出了多大(小)噪音。

所以当我回到学校的时候,我为我的机械工程大四项目研究了目前最先进的燃料电池技术。当时最有前途的技术是熔融碳酸盐和固体氧化物。由于从天然气中提取氢气的系统不够健壮,而且膜不断受到污染,对设备的效率产生了不利影响,因此这些技术还没有准备好在黄金时间投入使用。还有其他的问题,这对所有新兴技术来说都是肯定的。

快进到2002年初。我和我的朋友Jim Berard一起工作,他是IEEE当地分会的主席。他说服我帮他在堪萨斯城举办一个关于先进技术的会议。吉姆发现奥马哈公共电力公司在奥马哈动物园安装了一个200千瓦的天然气燃料电池,用来发电和加热水。2001年安装的燃料电池一直运行到2008年下线。这项努力得到了美国能源部气候变化赠款的资助。我们通过这个演示项目了解到,燃料电池会在任何时候出现系统故障时跳闸。因此,尽管燃料电池正在产生理想的输出,它遭受了很多停机时间,需要细心呵护,以保持它的运行。

的技术

你可能还记得质子交换膜(PEM)燃料电池上市的时候。随着工作温度的降低和能量密度的提高,人们希望这些装置能够为下一代汽车提供动力。

2007年,本田推出了业内首款燃料电池汽车FCX Clarity。在接下来的六七年里,奔驰、现代和丰田相继推出了自己的燃料电池汽车。我们这些在电力行业工作的人希望,如果运输业能提供一个巨大的推动力,或许电力行业能从燃料电池技术的进步中受益。

我们现在在哪里?

我们至少有四家公司积极提供以天然气为动力的固定燃料电池。插头电源公司是美国DTE能源公司和机械技术公司于1997年成立的合资公司,采用PEM技术。该公司于2002年上市。我记得当时公用事业公司正在考虑用这些充电设备来替代变电站中的电池。插头式电源装置一般安装在商业、住宅或大学系统上。

Bloom Energy最初名为Ion America,于2001年推出,基于固体氧化物技术。2006年初,Bloom公司向田纳西州查塔努加大学(University of Tennessee, Chattanooga)运送了首台5kW油田试验装置。

ConEd目前正与客户合作,将Bloom Energy燃料电池作为其布鲁克林-皇后区需求管理项目的关键组成部分。在BQDM区域内的6个客户站点,总共有6100千瓦来自燃料电池的基本负载功率。
燃料电池能源公司提供了一种熔融碳酸盐燃料电池,既能产生电能,又能加热。FCE在道明、Avangrid、PG&E、SCE、Southern Company、EON、ewz和Korea Hydro等公司安装了公用事业系统。斗山燃料电池是pafc为基础,并运行天然气。斗山于2014年收购联合技术(United Technologies)旗下UTC Power的资产和知识产权后成立。它专注于更大容量的安装。

我最初认为燃料电池本质上不会产生碳,如果氢是源燃料就是这样。但如果你必须把氢从天然气中分离出来,情况就不是这样了,因为碳是副产品。尽管如此,碳排放量还是比燃煤发电低得多。

务实的解决方案

斗山和Bloom在韩国非常活跃,韩国是最大的并网燃料电池用户。到2017年,韩国的空气质量在经合组织35个“发达”国家中垫底。该国正在寻求改善其环境足迹。韩国已经部署了超过300兆瓦的燃料电池系统,现在计划到2022年将这一数字增加到600兆瓦。由于韩国的人口密度和山区地形,燃料电池——其占地面积更小,24/7可用性——已被证明是比可再生能源更务实的解决方案。

这又回到了我最初的问题:燃料电池呢?由于燃料电池提供24/7的电力,有些还提供多余的热量,我预计它们将与燃气轮机和热电联产发电机竞争。从长远来看,展望20到30年,我看到更多的监管机构和立法者,甚至公用事业公司和他们的客户承诺碳中和。但目前,天然气储量丰富,随着我们向更加分散的未来过渡,燃料电池将在能源结构中发挥作用。

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历史上的今天
七月
12
    哇哦~~~,历史上的今天没发表过文章哦
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