登陆注册
3329100000020

第20章 燃料电池的发展

近些年,各国越来越重视对燃料电池的开发与研究,燃料电池的研究技术也不断进步,并取得了很大的成效。

国外燃料电池发展现状

发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目,企业界也纷纷斥巨资从事燃料电池技术的研究与开发,目前已取得了许多重要的成果,我们相信,不久的将来燃料电池将会取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。

使用燃料电池的Aclass

燃料电池无论在发电还是用作燃料方面都具有很强的竞争力。这种新型的发电方式可以大大降低空气污染及解决电力供应、电网调峰问题,2兆瓦、4.5兆瓦、11兆瓦成套燃料电池发电设备已进入商业化生产,各等级的燃料电池发电厂相继在一些发达国家建成。燃料电池的高效率、无污染、建设周期短、易维护以及低成本的潜能将带来21世纪新能源与环保的绿色革命。现如今,在北美、日本和欧洲,燃料电池发电正快步进入工业化规模应用的阶段,无疑将成为21世纪继火电、水电及核电后的第四代发电方式。

受1973年世界性石油危机以及美国PAFC研发的影响,日本决定开发各种类型的燃料电池,PAFC作为大型节能发电技术由新能源产业技术开发机构(NEDO)进行开发。从1981年开始,进行了1000kW现场型PAFC发电装置的研究和开发。在1986年又开展了200kW现场性发电装置的开发,以适用于边远地区或商业用的PAFC发电装置。

富士电机公司是目前日本最大的PAFC电池堆供应商。截至1992年,该公司已向国内外供应了17套PAFC示范装置,富士电机在1997年3月完成了分散型5兆瓦设备的运行研究。作为现场用设备已有50千瓦、100千瓦及500千瓦总计88种设备投入使用。

东芝公司从20世纪70年代后半期开始,以分散型燃料电池为中心进行开发以后,将分散电源用11兆瓦机以及200千瓦机形成了系列化。11兆瓦机是世界上最大的燃料电池发电设备,从1989年开始在东京电力公司五井火电站内建造,1991年3月初成功发电后,到1996年5月进行了5年多现场试验,累计运行时间超过2万小时,在额定运行情况下实现发电效率43.6%。在小型现场燃料电池领域,1990年东芝和美国IFC公司为使现场用燃料电池商业化,成立了ONSI公司,以后开始向全世界销售现场型200千瓦设备“PC25”系列。PC25系列燃料电池从1991年末运行到1998年4月,共向世界销售了174台。其中安装在美国某公司的一台机和安装在日本大阪梅田中心的大阪煤气公司2号机,累计运行时间相继突破了4万小时。从燃料电池的寿命和可靠性方面来看,累计运行时间4万小时是燃料电池的长远目标。东芝ONSI已完成了正式商用机PC25C型的开发,早已投放市场。PC25C型作为21世纪新能源先锋获得日本通商产业大奖。从燃料电池商业化出发,该设备被评价为具有高先进性、可靠性以及优越的环境性设备。

PAFC作为一种中低温型(工作温度180℃~210℃)燃料电池,不但具有发电效率高、清洁和无噪音等特点,而且还能以热水形式回收大部分热量。PAFC用于发电厂包括两种情形:分散型发电厂,容量在10兆~20兆瓦之间,安装在配电站;中心电站型发电厂,容量在100兆瓦以上,可以作为中等规模热电厂。PAFC电厂比起一般电厂具有很大的优势,即使在发电负荷比较低时,依然保持高的发电效率,此外,它采用模块结构,现场安装比较简单,不但省时,还且电厂扩容也更容易。

我国燃料电池的发展现状

燃料电池公共汽车

我国早在20世纪50年代就开展燃料电池方面的研究,而且在燃料电池关键材料、关键技术的创新方面有过许多突破。我国政府非常注重燃料电池的研究与开发,陆续开发出百瓦级主30千瓦级氢氧燃料电极、燃料电池电动汽车等。燃料电池技术特别是质子交换膜燃料电池技术也得到了迅速发展,开发出60千瓦、75千瓦等多种规格的质子交换膜燃料电池组,开发出电动轿车用净输出40千瓦、城市客车用净输出100千瓦燃料电池发动机,使我国的燃料电池技术跻身世界先进国家行列。

面对当今全球能源紧张、油价高涨的现实,各国纷纷寻找新能源作为化石燃料的替代品。而氢能是高效且无污染的能源,具有明显的优势,所以得到各国政府的重视,加上各种能源动力企业对燃料电池的发展充满信心,因此燃料电池未来市场将有广阔的上升空间。

尽管现在燃料电池的市场需求尚小,但随着燃料电池的生产成本与使用成本的下降、竞争力的提高,燃料电池潜在的市场将会逐步发展起来。目前对便携式燃料电池的需求比较少,但便携式燃料电池市场将是到2012年甚至更长时间内增长最快的市场。应用于消费电子产品的燃料电池系统在最近几年中也会商业化。

作为振兴东北老工业基地的“创新能力建设项目”,燃料电池及氢源技术国家工程研究中心项目于2004年2月获得国家发展和改革委员会批准立项。2005年,项目方案通过专家评审及风险评估。2006年10月,项目获国家发改委正式授牌。该项目以新源动力公司为承建单位,以中国科学院大连化学物理研究所为依托单位。项目选址于大连高新园区中科院科技创新园研发孵化园,规划用地约2.7公顷,建筑面积1.9万米,2008年6月已投入使用。

燃料电池及氢源技术国家工程研究中心的建成将加强创新能力平台建设,完善我国燃料电池技术及氢源技术的创新体系建设,成为我国燃料电池技术创新的源发地、技术转化中心、人才培养中心以及国际燃料电池技术交流中心,从而加快我国燃料电池技术产业化进程,促进燃料电池及相关产业的跨越式发展,并为缓解我国能源压力和环境保护压力,实现我国“十一五”规划目标,“建设资源节约型、环境友好型社会”做出积极贡献。

同类推荐
  • 稻草人(青少年整本书阅读书系·名师讲读版)

    稻草人(青少年整本书阅读书系·名师讲读版)

    《稻草人》是中国现代第一本为儿童而写的童话集,作者叶圣陶也是中国现代童话创作的拓荒者。他的童话构思新颖独特,描写细腻逼真,富于现实内容。本书精选叶圣陶先生的童话作品,如《小白船》《稻草人》《牧羊儿》等,其中多篇被选入中小学生语文课本。
  • 绿山墙的安妮(中小学经典阅读名家名译)

    绿山墙的安妮(中小学经典阅读名家名译)

    1.教育部推荐书目,语文新课标必读。2.特邀北京市特级教师王俊鸣老师为本系列图书撰写序言、著名翻译家李玉民老师撰写前言。3.多位名校特级教师联合推荐。4.本系列图书精选了国内近现代经典名著,以及宋兆霖、李玉民、陈筱卿、高中甫、罗新璋、李辉凡、张耳等多位著名翻译家的国外经典名著权威译本。深入浅出全方位解读经典,以专业品质为青少年打造高价值读物。5.提倡经典精读,引导青少年回归阅读本质。6.一个甜蜜少女的令人着迷的成长故事,田园诗一般的文字歌颂着生命的美好,天真、勇敢、善良触动着千万家长与孩子的心。
  • 大卫·科波菲尔(新课标同步课外阅读)

    大卫·科波菲尔(新课标同步课外阅读)

    大卫·科波菲尔早年丧父,因为母亲的性格比较柔弱,童年时他受尽继父的折磨和虐待。在母亲病逝后,他不得不投身社会,开始工作。在许多善良人们的帮助下,最终他克服了种种困难,在事业和生活上得到一个完满的结局,成为一位名作家。本书译本选用著名翻译家宋兆霖的译本,让青少年在感受经典的同时,还可近距离地接触大师,汲取人生智慧,并提高青少年的写作能力。
  • 呼兰河传(中小学生必读丛书)

    呼兰河传(中小学生必读丛书)

    《中小学必读丛书》系列图书是为了配合语文新课标的需要,根据中小学生不同阶段语文教学要求,邀请国内著名作家、学者、专家参与选目、编辑出版的一套目前国内规模较大、内容比较完备的课外阅读丛书。在阅读中提升学生词汇和语感,在实践中培养学生的思考与写作能力。拓展学生的视野,实现自我超越。
  • 西欧现代名著导读

    西欧现代名著导读

    名著导读主要根据语文新课标指定的中小学生阅读书目,在参考和借鉴许多译本优点的基础上,在忠实原著的基础上,进行作者简介、背景介绍、内容概述和欣赏与评析等全面性指导阅读,可谓是高度浓缩,既保持了原著的梗概和精华,又便于我们全面而轻松地阅读把握。
热门推荐
  • 非常规性宫斗

    非常规性宫斗

    一道圣旨当头劈下,钱未满成了皇帝众多小老婆中的一员,这让立志做正室的她非常怨念。不过……皇帝还没有正妻?那就好。且看她发愤图强,在其他小老婆的围攻中杀出一条血路,向着皇后之位奋勇前进!
  • 王爷请上榻

    王爷请上榻

    “王爷,王妃杀人了!”“埋了!”“王爷,有人跟王妃表白了!”“砍了!”“王爷,王妃说你又细又小,手感还不好!”“给本王绑了!”情节虚构,请勿模仿
  • 都市之绝品狂尊

    都市之绝品狂尊

    五年之前,他父母双亡,家门被灭,本人也被扔进了茫茫东海之中,自生自灭。五年之后,他携带一身本领强势回归,却发现当年之事并不简单,从而决定查清当年事由,让所有仇敌尽数伏诛!诛仇敌、灭枭小、踩纨绔,且看景云如何纵横都市,书写他的传奇!雄兵铁骑一战摧悍勇魔王凯旋归天教我心如烈火直教鼠辈化劫灰!
  • 逆袭修仙之旅

    逆袭修仙之旅

    异界的万仙尊者,穿越回了人类世界!开启一段逆袭修仙之旅!
  • 从往事门前走过

    从往事门前走过

    也许走过的人生驿站,就不能回头。即便回头,也不可能再找到当年的痕迹了。驿站重新装修,旅人华发丛生,小乔变老乔。老乔也得往前走啊!
  • 重回末世之遗世之旅

    重回末世之遗世之旅

    既然有了重新来过的机会,我再也不想为了任何人再去死一次,谁也别再想让我为他们再死上一回。
  • 佛说长者子懊恼三处经

    佛说长者子懊恼三处经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 易堂寻踪:关于明清之际一个士人群体的叙述

    易堂寻踪:关于明清之际一个士人群体的叙述

    本书讲述易堂诸子孜孜于“求友”,以他人丰富自己的人生;我则经由学术/“读人”,也以关于人的了解丰富我的生活。在写作了本书后,易堂诸子在我,已非漠不相关的异代人,他们由故纸中走出,径直走入了我的世界。
  • 都市之至尊神主

    都市之至尊神主

    神秘御宅少年入狱遭害被神秘力量卷入时空裂缝穿越到异界开始修炼之途时隔四千年纪元毁灭重回地球一切都将不一样……
  • 倾城毒妻:夜王的呆萌宠妃

    倾城毒妻:夜王的呆萌宠妃

    【简而言之:这是一个腹黑的异姓王爷养了一只披着小白兔外衣的呆萌小狐狸经过九九八十一难成功拆之入腹的故事!】重生到相府嫡女身上,爹不疼,娘不爱,嫡姐设计,大哥陷害!没事,关门,放···放王爷还是放毒呢?飞羽眨巴着眼睛用力思考。@“小狐狸,我和毒药哪个重要?”某腹黑王爷吃醋生闷气中,他家小王妃为什么就只对药感兴趣呢,而且,还是毒药!众暗卫绝倒,王爷,您老还能无耻点吗?和毒药比重要性?飞羽眨巴着眼睛使劲思考,久久,道了句:“你!”某王爷瞬间圆满了,“反正你不会不许我炼药”这话一落···@“宝贝,我饿”某妖孽王爷卖萌,众暗卫绝倒,王爷,你老英俊神武,冷酷无情的形象啊!飞羽淡定的伸出小爪子,掌心躺着一粒金灿灿的的丹药。