燃料電池熱電聯供

一、為何選用熱電聯供

燃料電池熱電聯供，是利用燃料電池發電技術同時向用戶供給電能和熱能的生產方式。用燃料電池運行過程中產生的余熱供熱，可提高能源的利用效率，而且減少二氧化碳和其他有害氣體的排放。

我們都知道，在交通運輸領域，燃料電池發電過程中有較大的能量損失就是熱量，電池的能量轉換率為40%多，為了降低燃料電池運行過程中的溫度，還需要配上水冷或空冷系統。而熱電聯供則是將這一部分能量收集起來，使得氫氣能源轉換效率達到80%以上，能量利用率大大提升。

二、氫港熱電聯供介紹

1 主體結構如下：

2 系統組成包括：

• 燃料電池模塊

• 熱交換系統

• 電壓逆變模塊

• 儲熱水箱（外置）

• 控制模塊

• 儲氫模塊（外置）

• 輔助電池模塊

3、主要功能如下：

• 本地或遠程一鍵啟停

• 根據負載和儲能電池狀態，自適應調整功率輸出

• 保護功能：過壓、過流、過溫、短路、絕緣故障、氫泄 露、氫容量

• 軟件管理平臺（選配）：電腦終端、手機終端軟件管理， 遠程實時監控工作狀態

設計標準： 參照GB/T 27748 固定式燃料電池發電系 統設計

4、主要技術指標 （可定制）

• 輸出電功率：10kW(額定)、11kW（峰值，30min）

• 并網額定電壓：400VAC，3P4W+PE • 并網電壓波動范圍：±15%

• 并網諧波總畸變率：≤3% • 輸出頻率：50±0.5Hz

• 啟動時間：≤30s

• 輔助電池：10kWh

• 氫氣利用率：≥97%

• 儲熱水箱：1000L，水溫50±5℃，直徑1m，高1.4m， 重量約1000kg

• 供熱：水量5-10L/min

• 燃料電池發電柜尺寸：600mm×600mm ×1200mm

• 燃料電池發電柜重量：約120kg

• 使用環境溫度：-30℃~45℃

• 基于批量制造成熟燃料電池堆，壽命 >2.5萬小時

5、主要模塊介紹

電堆：選用額定功率為10kw，為拓展供熱功率，預留了空間放置更大功率的電堆

熱交換器：我們考慮使用環境對防腐蝕的要求、換熱效率以及壽命要求，選用了*的組合保證系統的高可靠性

電壓逆變模塊：

我們根據客戶需求來匹配電路系統參數，可以拓展升降壓、穩壓以及逆變等功能

儲氫模塊：

儲氫方案一：高壓氣瓶組：選擇鋁合金碳纖維纏繞氣瓶165L/35MPa， 一用一備，尺寸：1.8m×0.4m×0.4m，重量約100kg

特點： • 體積小、重量輕 • 需要專門的加氫站加注 氫氣

儲氫方案二：中壓氣瓶組：選擇鋼制氣瓶40L/15MPa，每集裝格8瓶組， 配2集裝格，一用一備,尺寸：1.1m×1.1m×1.5m，重量約 500kg

特點： • 體積、重量大 • 有氣體公司直接配送

（方案一）  （方案二）

三、熱電聯供（又叫分布式儲能系統）的政策情況

華東和華北政策支持力度比較大，分別有16個和10個氫能政策支持分布式能源，目前北京、佛山、四川氫能規劃明確了分布式的裝機量：

2025年前北京分布式能源系統裝機規模10MW以上；

2025年和2030年佛山市分布式能源系統裝機規模分別實現2MW和10MW；

四川省提出，到2025年實現熱電聯供（含氫能發電和分布式能源）、軌道交通、無人機等領域示范應用，建設氫能分布式能源站和備用電源項目5 座

另外，9月13日，科技部發布國家重點研發計劃“氫能技術”重點專項2021年度定向項目申報指南，根據指南，2021 年擬在“氫進萬家” 項目實施周期不超過4年，燃料電池熱電聯供的氫氣使用量不低于1萬噸。

作者：政飛科技

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