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利用家庭燃料動(dòng)力電池分布式系統(tǒng)匹配電動(dòng)汽車充電負(fù)荷

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:590次  |  2022年08月22日  

根據(jù)國際能源署統(tǒng)計(jì),加熱需求約占全球能源相關(guān)二氧化碳排放量的30%,并且其中一半需求用于建筑物。燃料電池分布式系統(tǒng)利用氫燃料電池技術(shù)產(chǎn)生放電反應(yīng),同時(shí)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)余熱的梯級利用,為工業(yè)園區(qū),商業(yè)中心,數(shù)據(jù)中心,辦公樓,社區(qū)設(shè)施,住宅等提供熱力和電力的聯(lián)合供應(yīng)服務(wù)。


燃料電池分布式系統(tǒng)的優(yōu)勢:


1.供能效率高:相比于天然氣、風(fēng)能、太陽能,燃料電池系統(tǒng)通過電化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換,發(fā)電效率最高;同時(shí)余熱品味高,熱能利用難度小,整體效率可到95%。尤其是在微型CHP(<5kW,住宅、社區(qū)公共設(shè)施、商鋪等)應(yīng)用領(lǐng)域,效率優(yōu)勢尤其明顯。


2.環(huán)境效益突出:燃料電池分布式以天然氣為原料,可顯著減少二氧化硫、氮氧化物和顆粒物質(zhì)的排放;同時(shí),天然氣重整流程相比天然氣分布式系統(tǒng)的直接燃燒流程,有著更低的排放指標(biāo),尤其是在小功率發(fā)電領(lǐng)域。


3.負(fù)載彈性:燃料電池分布式相比風(fēng)、光等可再生分布式能源具有更高的時(shí)間和輸出可控性和可靠性。通過充分了解用戶負(fù)荷的需求特性以及期望的可靠性水平,個(gè)性化優(yōu)化能源供應(yīng)容量規(guī)模;在使用過程中啟停靈活、響應(yīng)速度快,可以實(shí)現(xiàn)負(fù)荷跟隨,減少儲(chǔ)能成本。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

4.城市適應(yīng)能力強(qiáng):該系統(tǒng)原料來自現(xiàn)有城市燃?xì)饩W(wǎng)絡(luò),供能主體為燃料電池模組,模塊化、規(guī)格化的產(chǎn)品特征使其無基礎(chǔ)設(shè)施要求、建設(shè)周期短、擴(kuò)容升級簡單;相比于風(fēng)力,太陽能光/熱系統(tǒng),燃料電池分布式占用空間小,無安裝位置要求;相比于燃?xì)庖妫剂想姵叵到y(tǒng)無動(dòng)設(shè)備參與,運(yùn)行安靜無噪音。


利用家庭燃料電池分布式系統(tǒng)匹配電動(dòng)車充電負(fù)荷


目前,我國電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展,電動(dòng)車已成為國內(nèi)家庭的重要交通工具之一。若按照我國2030年8000萬輛電動(dòng)汽車的規(guī)劃,每輛車2萬公里的邊界條件來計(jì)算,全年電網(wǎng)需要增加的充電電力供應(yīng)總量將達(dá)到3200億度(三峽年發(fā)電量的3.3倍)。


目前市售的家用電動(dòng)汽車中,特斯拉ModelS的續(xù)航里程超過400公里,其電池容量達(dá)到了85kWh;比亞迪e6的續(xù)航里程達(dá)到了300km,它的的電池容量為57kWh;以常見的國家電網(wǎng)慢充樁為例,其電壓為220V,電流在25A左右,輸出功率約5.5kW,因此為一輛電動(dòng)汽車充滿電所耗費(fèi)的時(shí)間為10-15個(gè)小時(shí)。


按照家庭生活習(xí)慣,在晚間下班回家后人們即會(huì)將電動(dòng)車停在家用車庫或小區(qū)共用車庫開始充電,至早上再次駕駛出門。同樣按照居民生活習(xí)慣,城市用電高峰期為晚間下班回家至入睡前,以及晨間起床洗沐至出門上班前。但是,如果電動(dòng)車在城市用電高峰負(fù)荷時(shí)充電,不但不能對電網(wǎng)負(fù)荷起到調(diào)節(jié)作用,反而使得電網(wǎng)更加雪上加霜,降低電網(wǎng)效率,造成嚴(yán)重不利影響。

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標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

基于用電高峰期間同樣是家庭用熱的需求高峰時(shí)段,這里提出安裝家庭燃料電池CHP(~5kW)來匹配電動(dòng)車充電負(fù)荷的解決方案,可以在高峰時(shí)段滿足家庭熱水和空間熱能需求的同時(shí),利用同步產(chǎn)生的電力為電動(dòng)車輛充電,避免對電網(wǎng)的沖擊,減少用戶用電費(fèi)用,甚至獲得需求響應(yīng)的政策獎(jiǎng)勵(lì)。使得高峰時(shí)期和低谷時(shí)期城市電力需求差距越來越小,提高電網(wǎng)基荷用電量,提升電網(wǎng)整體效率,總體需求上升時(shí),發(fā)電成本卻越來越低,每個(gè)居民的用電成本都能得到實(shí)質(zhì)改善。

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