氫能燃料電池發電

甲醇燃料電池發電系統

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氫能燃料電池 實現零碳排放

燃料電池(Fuel Cell),是一種發電裝置,但不像一般非充電電池一樣用完就丟棄,也不像充電電池一樣,用完須繼續充電,燃料電池正如其名,是繼續添加燃料以維持其電力,所需的燃料是「氫」,其之所以被歸類為新能源。燃料電池具有低污染、低噪音、免充電、高效率、壽命長、適用範圍廣和可以分散式供電的特性,在國際上已成為爭相研發的重點科技。

你還在使用柴油發電機嗎?
燃料電池 vs. 柴油引擎

柴油燃燒會產生粒狀物(PM)、硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOX)、及碳氫化合物(HC)等空氣汙染物。除了衍生的臭味與黑煙難以忍受外,更對人體有嚴重的傷害。國際癌症研究署(IARC)在2012年已經將柴油引擎的排放廢氣列為一級致癌物質,確認了柴油引擎廢氣與癌症的直接相關性。

甲醇燃料電池發電機是取代傳統柴油發電機的最佳新能源解決方案。甲醇(工業酒精)由於具有高能量密度的優點,55加侖的甲醇就可以產生200度(kW-h)以上的電力,很適合長時間穩定供電。此外,甲醇具有穩定安全、低成本、取得容易及運輸儲存方便的優點,是一種可靠的能源。

使用乾淨安全的甲醇來替代高汙染的柴油,作為未來替代電力來源之一,漸成為綠色城市發展的重要指標。

系統/特性

燃料電池

柴油引擎

供電時間

可長時效供電
依備載時間設置甲醇儲存桶(每公斤可提供2kWH供電量)
可連續72小時以上長時間供電

長時效供電須使用兩台發電機

燃料

54%甲醇水溶液
無色,無味

柴油

燃料儲存

安全

危險性相對高

可靠度

可靠度高,故障率低

可靠度較低

輸出電力

輸出直流電源
加設換流器(Inverter)可交流供電

輸出交流電源

噪音污染

65分貝(db)

110分貝(db)

廢氣排放污染

無污染排放
純水,CO2。無汙染排放

廢氣污染致癌

振動

無振動

振動大

設備組成

燃料電池及甲醇重整器,遠端監控系統

發電機,廢氣排放設備、隔音設施、柴油儲存設備

維護保養

維護需求極少

須定期運轉保養與更換機油

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甲醇重組型燃料電池發電系統 (RMFC)

運作原理

氫氣由燃料電池的陽極進入,氧氣(或空氣)則由陰極進入燃料電池。經由催化劑的作用,使得陽極的氫原子分解成兩個氫質子(proton)與兩個電子(electron),其中質子被氧『吸引』到薄膜的另一邊,電子則經由外電路形成電流後,到達陰極。在陰極催化劑之作用下,氫質子、氧及電子,發生反應形成水分子,因此水可說是燃料電池唯一的排放物。 由於燃料電池是經由利用氫及氧的化學反應,產生電流及水,不但完全無污染,也避免了傳統電池充電耗時的問題,是目前最具發展前景的新能源方式,如能普及的應用在車輛及其他高污染之發電工具上,將能顯著改善空氣污染及溫室效應。

高力甲醇燃料電池運作原理 

質子交換膜燃料電池

系統特色

  • 環保低汙染、低噪音、體積小
  • 快速製氫、電力切換反應快
  • 具變動負載功能,可節省燃料使用量
  • 使用壽命長,維護成本低
  • 先進遠端診斷與控制系統
  • 模組化設計,適合各種應用需求

主要優點

  • 甲醇轉化率與利用率高,以甲醇高熱值計算,整系統能效可達 46%。
  • 直接採用甲醇作為燃料,可利用現有的汽柴油加注系統完成甲醇分銷加注,無需昂貴的加氫站,避免了氫氣儲運中低效與安全問題。
  • 輸出電流密度可以媲美純氫燃料電池。

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產品規格

5kW 甲醇燃料電池發電系統 (Reformed Methanol Fuel Cell,RMFC)

額定輸出功率4.2 kW
冷卻系統水冷式
輸出電壓 48 ~ 55 Vdc
環境溫度5°C ~ 40°C
出載緩衝鉛酸電池 (或是鋰電池)
尺寸 (長 x 寬 x 高)650mm x 900mm x 1750mm
噪音< 70db (MAX Power @ 1.5m)
燃料類型甲醇水
燃料消耗~ 130g /min
燃料濃度59.0 ~ 59.9%
產品重量380 ~ 400 kg
電力消耗(待機)< 80W
冷機啟動時間< 40 min
廢氣排放CO < 0.2% ; H2 < 1%
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