CHP z ogniwem paliwowym Przegląd rynku

Transkrypt

1 Piotr Stawski IASE CHP z ogniwem paliwowym Przegląd rynku ENERGYREGION - Efektywny rozwój rozproszonej energetyki odnawialnej w połączeniu z konwencjonalną w regionach.

2 Zalety gospodarki skojarzonej K.Sroka, Politechnika Poznańska

3 O czy mówimy, czego szukamy Ene.field

4 Ogniwo paliwowe co to jest? Ogniwa paliwowe są urządzeniami elektrochemicznymi. FC pozwalają na uzyskanie energii elektrycznej i ciepła bezpośrednio z zachodzącej w nich reakcji elektrochemicznej. W ogniwach zachodzi konwersja energii chemicznej paliw (wodór, metan, butan, metanol, a nawet benzyna) na energię elektryczną.

5 Ogniwo paliwowe co to jest? Ogniwo paliwowe zbudowane jest z dwóch elektrod: anody i katody. Elektrody odseparowane są poprzez elektrolit występujący w formie płynnej lub jako ciało stałe. Kryterium klasyfikacyjnym ogniw jest rodzaj elektrolitu i w przypadku ogniwa typu PEM, elektrolit jest specjalną membraną przepuszczającą tylko jony dodatnie wodoru (protony) stąd skrót PEM (Proton Exchange Membrane Fuel Cell). Elektrolit umożliwia przepływ kationów, natomiast uniemożliwia przepływ elektronów. Reakcja chemiczna zachodząca w ogniwie polega na rozbiciu wodoru na proton i elektron na anodzie, a następnie na połączeniu substratów reakcji na katodzie. Procesom elektrochemicznym towarzyszy przepływ elektronu od anody do katody z pominięciem nieprzepuszczalnej membrany. W wyniku elektrochemicznej reakcji wodoru i tlenu powstaje prąd elektryczny, woda i ciepło.

6 Ogniwo paliwowe co to jest? Paliwo wodór w stanie czystym lub w mieszaninie z innymi gazami jest doprowadzany w sposób ciągły do anody, a utleniacz tlen w stanie czystym lub mieszaninie (powietrze) podawany jest w sposób ciągły do katody.

7 Ogniwo Paliwowe z Elektrolitem Stałym Tlenkowym (Solid Oxide Fuel Cell - SOFC) W wysokotemperaturowych ogniwach tlenkowych elektrolit ciekły zastąpiony został przez ceramiczną membranę, która jest dobrym przewodnikiem jonów tlenu. Elektrolitem jest warstwa ceramiczna z tlenku cyrkonu ZrO2 stabilizowanego tlenkiem itru Y2O3 (8-10 %mol), która w temperaturze 1000 C jest doskonałym przewodnikiem anionów tlenowych. Przewodnictwo jonowe w elektrolicie zapewnione jest dzięki jego odpowiedniej budowie, umożliwiającej przepływ tylko jonów tlenu O2-.

8 Wybrane technologie ogniw paliwowych

9 Niektóre cechy FC CHP Ogniwo paliwowe to nowoczesna technologia konwersji energii chemicznej na energię elektryczną. W obszarze CHP na szczególną uwagę Phosphoric Acid Fuel Cells (PAFC) są skutecznie aplikowane. Kilka systemów µchp stosuje technologię Solid Oxide Fuel Cell (SOFC). Technologia ta jest rozwijana m.in. przez Ceramic Fuel Cells Limited (CFCL) (Australia). 9

10 ene.field project Europejska szeroka demonstracja µfc CHP projekt 5-letni Koszt projektu : 53 million 26 partnerów (producenci, spółki energetyczne, instytucje badawcze) Cel postawienie do 1,000 systemów µfc CHP w12 krajach europejskich. Countries where units are currently expected to be installed

11 Ene.field - podstawowe cele Edukacja demonstracja potentiału rynku, segmentacja, koszty, korzyści środowiskowe Specifikacje i standardy Budowanie łańcuch dostaw Uwidacznianie potencjalnych korzyści kosztowych i środowiskowych kreowanie odpowiednich polityk wsparcia.

12

13 Stan rozwoju FC

14 µfc CHP ocena rynku (ene.field) Obszar rynku µchp indywidualny odbiorca, zasilanie gazem ziemnym. Przmysł/Usługi, Zasilanie wodorem Przmysł/Usługi, zasilanie gazem ziemnym 1 MW / 4,500 / kwh 1000 jednostek/10 tys. na system (1kWe + ciepło dla domu). Założenie wdrażania ze wsparciem od 2013 >5 MW/3000 /kw, założono wdrażanie ze wsparciem od >5 MW/4000 /kw, założono wdrażanie ze wsparciem od jednostek/5 tys. na system 1kWe + ciepło dla domu). Założenie komercyjnej sprzedży przed 2020 >50 MW/1500 /kw, Założono komercyjne wprowadzenie na rynek przed 2018 >100 MW/2000 /kw, Założono komercyjne wprowadzenie na rynek przed 2018

15 Elcore 2400 elcore.com

16 Dziękuję za uwagę w.577 ENERGYREGION - Efektywny rozwój rozproszonej energetyki odnawialnej w połączeniu z konwencjonalną w regionach