Přečtěte si:  Druhé vydání brožury „Příběhy chytrých pomocníků“




Pozvánky na akce


Stalo se











FuelCell Energy: životnost palivových článků pro stacionární aplikace prodloužena z 5 na 7 let

19.2.2020 Palivové články s tavnými uhlíkatými sloučeninami od amerického výrobce FuelCell Energy, určené pro stacionární aplikace, jsou využívány na mnoha místech USA i jinde ve světě jako ekologický zdroj energie. V roce 2018 byla jejich životnost technicky prodloužena z 5 na 7 let, což začátkem ledna 2019 oficiálně potvrdil i jejich výrobce. Toto prodloužení má významné provozní a především ekonomické aspekty. 

Palivočlánkové jednotky od FuelCell Energy řady SureSource (viz foto), využívané jako zdroj pro palivočlánkové elektrárny a kogenerační stanice, používají palivové články typu MCFC. Jejich elektrolytem jsou tavené uhlíkaté sloučeniny – tedy tavená směs uhlíkatých solí rozpuštěná v porézní, chemicky inertní keramické matrici. Protože jde o vysokoteplotní palivový článek, pracující při teplotách 600 °C a vyšších, není nutno u jeho elektrod používat jako katalyzátor vzácné kovy, což významně snižuje jeho pořizovací náklady.

Vstupním médiem je nejčastěji zemní plyn, případně bioplyn, jejichž energetickou složkou je metan. Z něho při endotermní reakci s vodní párou za vyšších teplot (tzv. reformováním) vzniká směs CO a vodíku, ze kterého se dále elektrochemickou reakcí vyrábí elektřina, podobně jako u palivových článků používajících jiné druhy elektrolytů. Energetická účinnost tohoto typu palivočlánkových energetických jednotek se pohybuje v rozmezí 43 – 47 %. Protože se zde elektřina vyrábí z plynu elektrochemickou cestou, nikoli spalováním v tepelných strojích (ať již jakýchkoliv), je takováto palivočlánková energetická jednotka prakticky bezemisní – kromě redukce skleníkových plynů neprodukuje téměř žádné oxidy síry, oxidy dusíku ani pevné částice.

Technicky bylo dosaženo prodloužení životnosti palivového článku z dřívějších 5 na nynějších 7 let zlepšením konstrukce celé palivočlánkové jednotky a zvýšení trvanlivosti jejich základních komponent. Obojí je výsledkem výzkumné a vývojové činnosti u výrobce, která má svoji dlouhou tradici – jeho zakladateli byli již v roce 1969 tehdejší průkopníci palivočlánkových technologií. Zvýšení životnosti přitom bylo dosaženo za cenu relativně malého, méně než pětiprocentního nárůstu ceny samotné palivočlánkové sady.

Finanční přínosy tohoto nárůstu jsou přitom významné, zejména v kontextu provozní ekonomiky celé palivočlánkové energetické jednotky.

Náklady na výměnu opotřebované palivočlánkové sady (stacku) v palivočlánkové elektrárně či kogenerační jednotce činí přibližně polovinu provozních nákladů, nepočítaje v to cenu paliva.

Při využití na 90 % tak například 1,4MW palivočlánkový modul s pětiletou životností vyrobí do doby nutné výměny 55,2 GWh energie. Naproti tomu modul se sedmiletou životností vyrobí 77,3 GWh energie, tedy o 40 % více. To vše při téměř stejných investičních nákladech.

Prodloužení životnosti tak fakticky snižuje o 40 % tu část provozních nákladů, která představuje výměnu opotřebovaných palivových článků za nové.

Uvedené výsledky vycházejí z pečlivého monitorování dvouletého provozu prvního prototypu se sedmiletou životností a ročního provozu jeho prvního sériového produktu. Během nich byly pečlivě měřeny a vyhodnocovány provozní parametry, jako je napětí na výstupu palivového článku a jeho teplota. Jejich naměřený vývoj se shoduje s předpoklady sedmileté životnosti.

redakce Proelektrotechniky.cz

Foto © FuelCell Energy

Další informace zde

Přečtěte si také:

Německé radiokomunikační věže dostanou záložní palivočlánkové zdroje

29.1.2020 Radiokomunikační věže jsou jedním ze zařízení kritických pro chod veškeré technické infrastruktury státu. Na jejich nepřetržitém provozu i v situaci totálního výpadku elektrického proudu v zemi (blackoutu) mohou záviset zdraví a životy lidí i majetek nevyčíslitelných hodnot. Jedním z požadavků na jejich provoz je proto spolehlivý a efektivní nezávislý záložní zdroj, schopný zásobovat věž po potřebně dlouhou dobu. V Německu budou od konce roku 2021 takovým zdrojem palivočlánkové jednotky Ballard, jak byla v lednu 2020 informována odborná veřejnost. 


Palivočlánkové energetické jednotky FuelCell Energy využívající bioplyn: přes 20 MW po celém světě

17.1.2020 Na konci roku 2019 vstoupila do plně komerčního provozu 2,8megawattová kogenerační jednotka v americkém městě Tulare, instalovaná v místní čističce odpadních vod a využívající jako vstupní médium bioplyn. Pro jejího dodavatele, americkou společnost FuelCell Energy, je to příležitost k ohlédnutí za padesátiletým vývojem v oblasti stacionárních palivočlánkových technologií včetně možností využívání bioplynu jako ekologického, avšak poněkud problematického média, při jejich provozu.


FuelCell Energy a E.ON: společně na evropském trhu stacionárních palivočlánkových zdrojů

23.10.2019 Americký výrobce stacionárních palivočlánkových zdrojů FuelCell Energy, který již dříve avizoval opětovný vstup na evropský trh, a společnost E.ON Business Solutions ze skupiny E.ON uzavřely dohodu o spolupráci při rozvíjení evropského trhu stacionárních palivočlánkových zdrojů. Odborná veřejnost byla s touto dohodou seznámena na začátku října 2019.


FuelCell Energy: submegawattové stacionární palivočlánkové zdroje na zemní plyn a bioplyn také pro evropský trh

2.8.2019 Americký výrobce stacionárních palivočlánkových jednotek FuelCell Energy není čtenářům našeho portálu jistě neznámý – zajímavosti z úspěšného provozu jeho palivočlánkových elektráren a kogeneračních jednotek průběžně sledujeme, viz například nedávné poznatky z palivočlánkové kogenerace v korejském Inčchonu. Až dosud se však tento výrobce zaměřoval především na americký a asijský trh. V červenci 2019 oznámil odborné veřejnosti, že své submegawattové palivočlánkové jednotky řady SureSource 250 a SureSource 400 o výkonech 250 a 400 kW opětovně nabídne také na evropském trhu.


20MW palivočlánková kogenerace v Inčchonu má za sebou úspěšný rok provozu

18.7.2019 V jihokorejském městě Inčchon (anglicky Incheon) – téměř třímiliónové metropoli, ležící nedaleko hlavního města Soulu, slouží již rok, tedy od konce června 2018, 20MW palivočlánková kogenerační jednotka pro výrobu elektřiny a tepla pro dálkové vytápění. První rok provozu považuje za velmi úspěšný jak její dodavatel, tak energetická společnost, jíž kogenerační jednotka patří.


Palivočlánkový park v Bridgeportu se stane součástí elektrárenského portfolia svého dodavatele, akvizici financují komerční banky

16.5.2019 Od prosince 2013 funguje v americkém městě Bridgeport (stát Connecticut) park palivočlánkových elektráren o celkovém výkonu 14,9 MW. Dodavatelem a zároveň provozovatelem palivočlánkových jednotek je americký výrobce FuelCell Energy. Vlastníkem je elektrárenská společnost Dominion Energy, pro niž byl tento park provozován na smluvním základě. V polovině května 2019 dochází k významné organizační změně: FuelCell Energy odkoupil palivočlánkový park do svého vlastnictví.


Dvě palivočlánkové elektrárny v Connecticutu uzavřely dohodu o nákupu elektřiny

28.11.2018 Začátek listopadu 2018 byl pro americký stát Connecticut důležitým milníkem v oblasti ek.logicky vyráběné elektřiny: Ve dvou městech, Hartfordu – hlavním městě státu Connecticut – a Derby byly uzavřeny dohody o nákupu elektřiny (power purchase agreement – PPA) z palivočlánkových elektráren od amerického dodavatele FuelCell Energy s lokální distribuční společností. 


Stacionární palivočlánkové jednotky od FuelCell Energy vyrobily 8 miliónů MWh elektrické energie

2.10.2018 Stacionární palivočlánkové jednotky řady SureSource od amerického výrobce FuelCell Energy sledujeme průběžně na našem portále. Uplatňují se u rozmanitých energetických projektů ve světě – v USA (například ve městě Tulare nebo u farmaceutické společnosti Pfizer), v Jižní Koreji (např. palivočlánková kogenerace ve městě Inčchonu) nebo třeba v areálu jednoho z německých ministerstev. V září 2018 dosáhly tyto palivočlánkové zdroje důležitý milník: v součtu vyrobily celkem 8 miliónů MWh elektrické energie. 


Čistý zdroj pro dálkové vytápění města: palivočlánková kogenerace v Inčchonu

28.8.2018 Jedním z průkopníků palivočlánkových technologií na asijském kontinentě je bezesporu jihokorejské město Inčchon (anglicky Incheon) – téměř třímiliónová metropole, ležící nedaleko hlavního města Soulu. Svědčí o tom i 20letá smlouva s americkou společností FuelCell Energy na provoz 20MW palivočlánkové kogenerační jednotky pro výrobu elektřiny a tepla pro dálkové vytápění v tomto městě, kterou v červenci 2018 podepsala energetická společnost Korea Southern Power Co. Ltd. (KOSPO).


Palivočlánková kogenerace z bioplynu pro město Tulare: energetická společnost přebírá projekt od dodavatele

25.4.2018 Tulare je šedesátitisícové město v západní Kalifornii, mezi jehož strategické priority patří také udržitelný rozvoj včetně ekologicky šetrné energetiky. Jedním z konkrétních projektů, jimiž se tato strategie realizuje, je i provoz palivočlánkové kogenerační jednotky od dodavatele FuelCell Energy v tamní čističce odpadních vod. Na začátku dubna 2018 překročil tento projekt důležitý milník 


Stacionární palivočlánková jednotka umí efektivně a bezpečně využívat i bioplyn

19.1.2018 Anaerobní vyhnívací plyn (ADG) je jedním z bioplynů, které vznikají jako odpadní produkt v čističkách odpadních vod, při chovu hospodářských zvířat nebo zpracováním potravinářského odpadu. Jako takový je řazen mezi důležité obnovitelné zdroje, resp. nosiče energie. Na rozdíl od zemního plynu je však mnohem méně bohatý na metan, který je vlastním zdrojem energie, a zároveň plný kontaminantů. Přesto si s tímto problematickým nosičem energie dokáže poradit i takové zařízení, jako palivočlánková energetická jednotka. 


Naše tipy















Copyright © 2012 – 2020 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services