Směrem k plně vodíkovým systémům: kotel + palivový článek (Batirama.com)

Velmi dobrá zpráva pro pokračování dne s tímto poměrně dlouhým (ale velmi zajímavým) článkem, který mi navrhl Google. A vlastně jsem při čtení spadl ze židle (ne, ale skoro…hihi; )))) Protože ve skutečnosti jde o realizaci všeho, v co jsme v našich sloupcích doufali. Bylo by hloupé tuto myšlenku tvrdit, protože ve skutečnosti dává smysl, ale je docela úžasná. Stručně řečeno, cílem bylo „decentralizovat“ výrobu elektřiny, aby byly domácnosti a malé budovy energeticky soběstačné. Zbytek hromadné výroby je svěřen (ideálně) jaderným elektrárnám v Thorium, (což by nám navíc umožnilo spálit náš jaderný odpad). Stručně řečeno, toto mělo výhodu v tom, že elektrická síť byla zcela nadbytečná a téměř autonomní. My tady jezdíme na 3 nebo 6kw pro dům, takže to nemáme daleko. Tedy alespoň u vodíku je to na dobré cestě. A všimněte si co jsme viděli předtím, výroba elektřiny prostřednictvím voltaických nebo větrných turbín, jejichž výkon je z definice náhodný, v závislosti na ročním období a dalších, slouží k výrobě a skladování vodíku, který lze využívat 24 hodin denně 24 /7d, po celý rok, k vyrábět elektřinu přes palivový článek, Stručně řečeno, je to prostě skvělé a existují i ​​jiné způsoby, jak zachytit vodík například v svítiplynu. Ale dříve nebo později bude nutné vytvořit síť věnovanou vodíku, která má tu výhodu, že uvolňuje pouze vodní páru a ŽÁDNÉ jemné částice. A totéž platí pro vše, co se týká silniční dopravy, doprava, jednotlivá autas, 2 kola, Etc. (další informace). Dokonce sním o elektrickém dopravním letadle na vodíkové bázi! 

A to by bylo SKUTEČNÉ gesto pro planetu, a ne zbožné přání...

přátelství

L'Amourfou.

Skupina BDR Thermea, průkopník ve vývoji palivových článků v Evropě, vyvíjí vodíkový kotel + systém palivových článků pro domácí trh.

Skupina BDR Thermea, které se ve Francii říká De Dietrich, Chappée nebo Oertli, pokračuje ve výzkumu vodíkového sektoru pro domácí použití.

Skupina nevyvinula pouze hybridní nástěnný vodíkový kotel: zavedla také program pro vývoj palivových článků.

První generace palivového článku Gamma 1.0, vyvinutá v Hamburku v rámci skupiny BDR Thermea, obsahuje palivový článek Ballard Power Systems. ©BDR Thermea

Již v roce 1992 vyvinula společnost European Fuel Cells palivové články

Historie palivových článků ve skupině BDR Thermea sahá daleko do minulosti. V roce 1992 byla v Hamburku vytvořena německá European Fuel Cells pro vývoj palivových článků. V roce 2002 společnost koupila skupina Baxi, stala se Baxi Innotech a zaměřila se na vývoj domácích kogeneračních řešení, založených na palivových článcích.

V září 2008 se Baxi Innotech zúčastnila projektu Callux, programu, který umístí více než 800 palivových článků do provozních testů po celém Německu. Callux, uzavřený v prosinci 2011, sdružuje německé distributory energie a čtyři výrobce: Baxi Innotech GmbH, Hexis GmbH, Vaillant GmbH a Viessmann Werke GmbH & Co KG.

Společnost Hexis, která vyvíjí palivový článek Sfc (článek s pevným oxidem využívající keramický elektrolyt), přebírá společnost Viessmann, která v důsledku toho pokračuje ve vývoji dvou různých technologií palivových článků: Sofc a PEMFC (Proton Exchange Membranes Fuel Cell neboli palivo). buňka s iontoměničovou membránou). Vaillant zastavuje svůj program palivových článků. Pokračují pouze Viesmman a BDR Thermea.

V roce 2009 pro svou druhou generaci palivových článků Baxi Innotech spojil síly s kanadským Ballard Power Systems, jedním z předních světových výrobců jader palivových článků. Řada palivových článků Gamma 1.0 od Baxi Innotech, zejména nasazená v experimentu Callux, obsahuje články FCgen-1030 od Ballarda.

V té době byla skupina Baxi lídrem na německém a evropském trhu s domácí mikrokogenerací, a to díky své dceřiné společnosti Senertec, která vyráběla systémy na bázi plynových motorů prodávané pod značkou Senertec Dachs. Stejně jako mnoho dalších výrobců si skupina představuje pro mikrokogeneraci světlou budoucnost a zároveň pokračuje ve vývoji mikrokogenerátoru na bázi Stirlingova motoru a jeho palivových článků Gamma.

Studie trhu provedená německou vládou naznačuje, že do 5 let bude jen v Německu roční trh 250.000 XNUMX palivových článků.

Druhá generace palivového článku BDR Thermea je založena na jádru článku Toshiba. ©BDR Thermea

Za téměř 30 let se BDR Thermea naučila hodně o palivových článcích

Skutečnost se však ukázala být jiná. Tucet průmyslníků, kteří vyvinuli palivové články pro domácí trh v Evropě, byl zdecimován do té míry, že zůstaly pouze BDR Thermea a Viessmann. Stejně jako HPS (Home Power Solutions GmbH), berlínský start-up, který po 4 letech práce nabízí Picea, řešení energetické autonomie pro rodinný dům.

Picea kombinuje fotovoltaické panely, palivový článek, elektrolyzér, skladování elektřiny v bateriích, skladování energie ve formě vodíku, které umožňuje sezónní skladování (v létě plněno, v zimě používáno), dvouproudé větrání vybavené entalpickým výměníkem, který dosahuje 93% míry rekuperace tepla a je vhodný pro bydlení až 300 m² plochy, nádrž na výrobu a skladování TUV a automat pro řízení 'společně.

Picea dodává elektrický výkon 1,5 kW, s možnou špičkou 8 kW po dobu 3 hodin nebo 20 kW po dobu 5 sekund. Zásobníky mají sezónní kapacitu 600 kWhth a 3000 kWhel s užitečnou denní návratností 20 kWhth a 25 kWhel.

Cílem je energetická autonomie pro individuální dům nebo malou hromadnou budovu, které spotřebují 3000 až 6000 kWhel/rok. V lednu 2019 získala HPS kapitál ve výši 7,5 milionu eur na financování své expanze. Společnost používá palivové články Ballard Power Systems.

V roce 2009 palivový článek Gamma 1.0 od Baxi Innotech také dodal 1,5 kW díky palivovému článku Ballard. Společnost Baxi Innotech však díky polním testům programu Callux usoudila, že je příliš důležité optimalizovat roční provoz palivového článku.

A tak, stále s pomocí Ballarda, navrhl palivový článek o elektrickém výkonu 1 kW, tepelném výkonu 1,7 kW, výstupní teplotě vody 70 °C, postačující pro vytápění a výrobu teplé užitkové vody. V létě tedy může palivový článek fungovat jako základna tím, že dodává elektřinu do obydlí a ohřívá zásobník TUV.

V roce 2009 skupina BDR Thermea získala Baxi a potvrdila program vývoje palivových článků. V roce 2011 Baxi I Innotech oznámil životnost 25.000 60.000 hodin, ověřenou testem v terénu, a zamýšlel 2012 4 hodin pro první systémy, které měly být uvedeny na trh kolem roku 000. Trh však neexistoval. Je zřejmé, že cena systémů palivových článků + přídavného plynového kotle – přibližně XNUMX XNUMX € dodáno a instalováno – je příliš vysoká v poměru k vytvořeným provozním úsporám.

zkušenosti s japonským trhem

Proto bylo nutné snížit náklady. Andrea Manini, který nastoupil do BDR Thermea v roce 2010 jako Group Innovation Director, se zajímá o japonský trh a v roce 2012 navštěvuje japonské výrobce palivových článků: Aisin (Toyota), Panasonic, Toshiba atd. Japonsko je skutečně jedinou zemí na světě, která má významný trh pro domácí palivové články. V roce 2014 měla země již nainstalováno více než 100.000 XNUMX palivových článků, a to díky velkému programu veřejné finanční podpory na instalaci.

V roce 2014 BDR Thermea změnila dodavatele baterií a zvolila Toshibu. Stejně jako Ballard vyrábí Toshiba palivové články technologie PEMFC a řada Gamma 2.0 společnosti BDR Thermea používá palivové články Toshiba. Osud je však proti nim.

V roce 2016 koupila skupina Toshiba za 5,4 miliardy dolarů Westinghouse Electric, amerického výrobce jaderných kotlů. Westinghouse však hromadí závratné ztráty, dluhy 9 miliard dolarů a zkrachuje. Toshiba je nucena snížit náklady, aby splnila své závazky, a bohužel se rozhodla opustit výrobu palivových článků.

BDR Thermea hledá dalšího dodavatele a uzavírá smlouvu se společností Panasonic, která již také vyrábí jádra baterií PEMFC pro Viessmann. BDR Thermea obnovuje se společností Panasonic společný vývoj kompletního systému přizpůsobeného individuálnímu domácímu trhu v Evropě, který vyrábí teplou užitkovou vodu, vytápění a elektřinu.

Aby toho bylo dosaženo, je systém zásobován zemním plynem a obsahuje reformátor, který získává vodík ze zemního plynu, palivový článek PEMFC, plynový kondenzační kotel s proměnným výkonem, zásobník teplé vody a regulaci z celku.

Nová generace palivového článku BDR Thermea, představená na ISH 2019, obsahuje článek PEMFC od společnosti Panasonic. ©BDR Thermea

S více než 200.000 XNUMX instalovanými palivovými články pro domácnost je dnes Japonsko jedinou zemí na světě, která má s touto technologií skutečné zkušenosti. © Panasonic

Celovodíkový systém

Ale tentokrát se BDR Thermea rozhodla udělat krok vpřed a také vyvíjí plně vodíkový systém. Reformátor mizí a kotel na zemní plyn je nahrazen nástěnným vodíkovým kotlem. Na výstavě ISH 2019 skupina BDR Thermea představila první etapu vývoje pod značkou Remeha.

Systém s názvem Remeha eLecta 300 obsahuje palivový článek dodávaný společností Panasonic (750 We a 1,1 kWth), 300 litrovou nádrž, hydraulický systém a plynový kondenzační kotel modulující jeho výkon od 4,8 do 20 kW. Kotel a hydraulický panel jsou předmontovány na nádrži. Elektrická účinnost dosahuje 35 % a celková účinnost systému stoupá na 96 % PCS.

BDR Thermea zároveň v Itálii vyvinula nástěnný vodíkový kotel a nyní pracuje na jeho integraci do kompletního, plně vodíkového systému. Podle Andrea Maniniho bude první celovodíkový systém představen na ISH 2021 na jaře. Na podzim 2021 bude v praxi testováno 500 systémů po celé Evropě, ve Spojeném království, Německu, Nizozemsku a dokonce i ve Francii.

Andrea Manini je přesvědčen, že plně vodíkový pro domácí aplikace je skutečně řešením budoucnosti. Svůj optimismus však mírní: vývoj celovodíkových systémů nemůže nastat bez rozvoje vodíkových sítí. A to bude dlouhé. I když už existují místní experimenty, zejména v Hamburku.

Hamburk se rozhodl stát se evropským hlavním městem vodíku. Město již má několik čerpacích stanic pro dobíjení vozidel na vodíkový pohon a také malou veřejnou distribuční síť vodíku v části přístavní čtvrti. ©PP

Zdroj: Batirama.com / Pascal Poggi

Doplňující informace: