,例如以應(yīng)急發(fā)電機(jī)或不間斷電源的形式,還可以在船上使用作為移動(dòng)電源
。
為了進(jìn)一步提高功率密度
,當(dāng)今的燃料電池系統(tǒng)有時(shí)會(huì)配備空氣壓縮機(jī)或電動(dòng)渦輪增壓器。與內(nèi)燃機(jī)一樣
,壓縮機(jī)或渦輪增壓器將空氣以2 bar至3 bar的壓力泵入空氣系統(tǒng)
。幾個(gè)串聯(lián)的單個(gè)燃料電池可以串聯(lián)形成一個(gè)堆,從而提高了電壓
。為了獲得更高的性能
,堆棧也可以并聯(lián)連接。這將產(chǎn)生的電流量增加到串行連接所產(chǎn)生的電流的倍數(shù)
。
在開發(fā)和應(yīng)用燃料電池技術(shù)時(shí)
,羅爾斯·羅伊斯動(dòng)力系統(tǒng)公司吸收了深厚的專業(yè)知識(shí)和多年的經(jīng)驗(yàn)(圖2)。從1999年到2011年
,共安裝了26個(gè)高溫燃料電池系統(tǒng)
,即熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC),并在各種應(yīng)用領(lǐng)域中成功運(yùn)行
。電力和加壓蒸汽的結(jié)合被廣泛用于工業(yè)和衛(wèi)生部門的過程中
。該系統(tǒng)平均運(yùn)行約22,000小時(shí),并且已記錄并分析了所有性能數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)值
。盡管當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)條件和總體框架不支持全面生產(chǎn)
,但現(xiàn)在所有指示燈都變?yōu)榫G色,可以將PEM燃料電池引入大眾市場(chǎng)
,作為驅(qū)動(dòng)力的替代來源
。
燃料電池應(yīng)用
它們的特征意味著PEM燃料電池適用于當(dāng)前由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的各種應(yīng)用。其中
,燃料電池可以在零碳數(shù)據(jù)中心
,需求響應(yīng)和船舶推進(jìn)系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
數(shù)據(jù)中心
。數(shù)據(jù)中心是全球安全關(guān)鍵基礎(chǔ)架構(gòu)的一部分
,包括醫(yī)院
,機(jī)場(chǎng)和電信中心。許多數(shù)據(jù)中心使用柴油發(fā)電機(jī)組提供應(yīng)急電源
;剂希ú裼停┑娜紵豢杀苊獾貙(dǎo)致廢氣排放。如果使用燃料電池作為備用電源
,那么散發(fā)出來的只有熱量和潮濕的廢空氣
。燃料電池系統(tǒng)沒有活動(dòng)部件,從而最大程度地減少了機(jī)械維護(hù)
。燃料電池也比基于發(fā)動(dòng)機(jī)的備用系統(tǒng)更高效
。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以輕松擴(kuò)展燃料電池系統(tǒng)的規(guī)模。更多的模塊意味著更多的功率
,燃料電池系統(tǒng)可以在以后輕松添加并隨數(shù)據(jù)中心一起發(fā)展
。
需求響應(yīng)。為了增加可再生能源的使用
,需要高度的靈活性
。當(dāng)存在多余的風(fēng)能或太陽(yáng)能時(shí),不是減少生產(chǎn)
,而是可以利用電能通過電解產(chǎn)生氫
,并將其存儲(chǔ)起來。在需要時(shí)
,可以借助燃料電池系統(tǒng)以電的形式在短時(shí)間內(nèi)再次提供這種能量
。使用智能電網(wǎng)進(jìn)行的負(fù)載管理或“需求響應(yīng)”活動(dòng)可能是將能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為可持續(xù)生產(chǎn)方式的關(guān)鍵因素之一。
將PEM燃料電池與電池結(jié)合使用的需求響應(yīng)解決方案是穩(wěn)定電網(wǎng)和緩沖功率峰值的理想選擇
。即使可再生能源的發(fā)電量較低
,消費(fèi)者也可以使用該系統(tǒng)滿足他們的要求。PEM燃料電池發(fā)電機(jī)提供了連接到本地操作系統(tǒng)或微電網(wǎng)的能力
。
船舶推進(jìn)
。替代性的推進(jìn)系統(tǒng)是有吸引力的,不僅對(duì)于汽車和卡車
,而且對(duì)于船舶都是必要的
。航運(yùn)占全球CO 2排放量的2%至3%,并且隨著全球貿(mào)易的增加
,這一比例到2050年將顯著增加
。車載燃料電池系統(tǒng)具有眾多優(yōu)勢(shì)。除了具有可持續(xù)性和環(huán)境友好性外
,基于燃料電池的船舶推進(jìn)系統(tǒng)還因其高水平的乘客舒適度和高度模塊化而受到青睞
。它們安靜,不產(chǎn)生臭味的廢氣
,并且?guī)缀鯚o振動(dòng)
。這種無排放的推進(jìn)系統(tǒng)使船舶可以在海洋
,湖泊和河流地區(qū)使用,而這些地區(qū)由于不利的環(huán)境影響而無法使用某些其他系統(tǒng)
。
燃料電池船用推進(jìn)系統(tǒng)由幾個(gè)部分組成
。該系統(tǒng)的核心是燃料電池,它將氫轉(zhuǎn)化為電能
。該功率通過車載配電系統(tǒng)饋送到大型用戶
,例如驅(qū)動(dòng)螺旋槳和絞盤的電動(dòng)機(jī)
,還饋送到較小的“家庭”用戶
。車載配電系統(tǒng)還具有一個(gè)電力存儲(chǔ)設(shè)備(通常是鋰離子電池)來臨時(shí)存儲(chǔ)電力。該電池允許在發(fā)電和耗電之間存在一定的時(shí)間間隔
,因此開辟了對(duì)單個(gè)組件進(jìn)行定時(shí)操作以實(shí)現(xiàn)最大效率的可能性
。這需要用于控制各個(gè)組件的智能電源管理系統(tǒng)。
燃料電池展望
考慮到污染物排放和氣候保護(hù)要求
,燃料電池技術(shù)越來越受到關(guān)注
。當(dāng)充分利用可再生能源以實(shí)現(xiàn)低排放,零碳的電力和熱量生產(chǎn)時(shí)
,與其他系統(tǒng)相比
,燃料電池在效率方面處于領(lǐng)先地位,因此對(duì)于各種燃料電池來說
,它都是極具吸引力的主張應(yīng)用程序
。即使在今天,燃料電池仍可用于確保固定的獨(dú)立設(shè)施以及為陸上車輛和船舶提供動(dòng)力的移動(dòng)設(shè)備中的高效能源供應(yīng)
。氫燃料電池的最大優(yōu)勢(shì)在于
,無論使用船舶還是固定式發(fā)電廠,在使用綠色氫的情況下
,CO 2排放均可以減少至零
。
來源(隨意的風(fēng)sydf) 作者(隨意的風(fēng)sydf)
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