2、氢燃料电池在中国仍是空白,在美国已有一席之地
氢能发电也是利用氢气和氧燃烧来产生电力,燃料电池就是氢能发电的一种重要方式,70年代以来,日美等国加紧研究各种燃料电池,现已进入商业性开发,日本已建立万千瓦级燃料电池发电站,美国有30多家厂商在开发燃料电池。德、英、法、荷、丹、意和奥地利等国也有20多家公司投入了燃料电池的研究,这种新型的发电方式已引起世界的关注。2012年,美国氢能发电占比为7.9%,比例次于火力发电、水力发电和核电,但高于风能发电。而中国的电力市场目前火力发电仍为绝对主力,氢能发电还没有占据一席之地。我国的氢燃料电池发电还处于技术研发和储备阶段,实验性的产品也在缓慢推出,但目前还没有应用于商业上的成功案例,我国的氢燃料电池发电领域还是一块未曾开拓的土壤。
3、三高优点促进氢燃料电池在固定式领域的应用
氢燃料电池的优点除了零排放、高效率和燃料易获得外,其在外部环境剧烈变化的条件下,可以长时间连续工作且具有更高的可靠性。与柴汽油发电机相比,氢燃料电池的噪声很小且不排放有害气体。此外,氢燃料电池还有运动部件少、维修工作量小,更有利于远程控制、减少实际的维修时间。具备高效率/高可靠性/高环保性的燃料电池在具有成本竞争力的情况下,已经在固定领域中进入了商业化应用,目前主要应用在热电联产、备用电源和分布式电源三个区域。
(1)CHP
热电联产,是指在同一电厂中将供热和发电联合在一起,简称CHP。热电联产将普通电厂本来废弃的热量加以利用,为工业和家庭提供廉价的取暖用热,这样可大大提高热效率。通常的火力发电,其效率约为30~35%。这意味着每产出1兆焦的电能,就有2兆焦的热量白白浪费掉。将这部分热量重新用来加热水,完全可以满足工厂附近区域的工厂和住宅区的取暖需要。
热电联产的实现有很多种方式,常见的有蒸汽轮机、燃气轮机、燃料电池等等。而将燃料电池技术集成在热电联产中能够将多余热能回收用于住宅或者工厂,产生的热量可用于集中供暖或供应热水。相比其他方式的热电联产,燃料电池热电联产拥有更高的能量利用效率,且对环境没有污染,运作也更为安静。