据美国《科技创新技术新闻》网报道,波音公司给美国海军设备工程指挥部开发了新型的燃料电池。输入可再生能源如风/太阳电和海水,既可储能(制氢)也可(燃氢)发电,称“可逆”式固态氧化物燃料电池系统。
“可逆”式固态氧化物燃料电池(SOFC)系统在加州亨廷顿海滩试运行。[1]
上个月28日,波音公司向美国海军交付第一台新型燃料电池,以测试它既可储能也可发电。所谓“可逆式固态氧化物燃料电池”,就是吸收可再生能源如风能和太阳能,并按需要提供商用和军用、更清洁和更可持续的电源。
可再生能源的重大缺点是“不可靠”。太阳只在部分时间阳光灿烂,而风像气候一样不可预知……这对美国军队执行政策,变为绿色战斗队是个特殊问题,但仍然需要电源恒定和可预知。
波音的燃料电池系统开发了16个月,依靠催化剂电解过程,利用微电网的电力分解水或其他材料制氢,之后压缩并储存,备以后使用。需要电力时,燃料电池自身“反向”并燃烧氢气发电,废物仅仅是水。波音公司宣称,这是首次把这个“循环”的两侧综合成一个系统,最简单的输入是阳光和海水,最基本的输出是电力、饮用水和供暖,,最适合用于偏僻海岛和军事活动。
波音公司的这个系统,首次测试在南加州爱迪生电网、加州亨廷顿海滩波音公司的设施上。现已安装在怀尼梅港海军设备工程指挥部(NAVFAC)的工程与远征作战中心(EXWC),连到海军微电网上。单台设备最大容量50千瓦,系统可放大到400千瓦。
波音公司先进技术项目主任兰斯塔(Lance Towers)说,“燃料电池解决方案是个令人振奋的新技术,提供客户一个灵活、实惠和环境进步的储能和发电设备选项”。“波音公司以成功创新和技术进步闻名遐迩。随着本公司开创其第二个百年,毫不惊奇,在帮助解决21世纪能源和技术挑战中,我们将冲在最前线。”
安装在加州怀尼梅港海军设备工程与远征作战中心的SOFC系统。[2]
电力行业转型市场分析咨询公司GTM研究高级分析师奥马尔萨蒂(Omar Saadeh)说,军队是个巨大的能源客户,对关键使命系统有很高的可靠性需求。最有意义的投资是现场发电和微电网相结合的技术,提高能源效率;更重要的是减少长距离运输燃料和经常是敌对性地域物流的风险。”
微电网是小型电力基础设施,远离电力公司运营的集中电网自主运行。按照GTM研究机构发表的2015年微电网研究报告,军队的微电网占美国运营微电网的35%,多半是天然气发电(67%)。因此,波音公司开发的SOFC系统有很大的发展空间。
奥马尔·萨蒂认为,“作为上规模的电源,要有快速可调配能力和可靠性”。在边远的基地,这种系统应是小型、可再生和储能相结合、经济上有生命力而且满足目前能源需求的技术。”
固态氧化物燃料电池工作原理。[3]
参考资料:
1. David Szondy, Reversible fuel cell goes both ways for the US Navy, Gizmag, February 9, 2016
2. FuelCellsWorks, Reversible Solid Oxide Fuel Cell demonstrated at NAVFAC EXWC, February 09, 2016
3. Lucas Mearian, Navy tests first ‘reversible’ clean energy fuel cell storage system, IT WORLD, February 11, 2016
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