打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
日本家用燃料电池热电联供系统(ENE-FARM)发展现状及前景展望

     日本家用燃料电池 ENE-FARM是能够同时产生电气和热水的同时供给系统, 在本公众号的之前的文章中有过报道,本文小编给出其在日本的最新发展情况。

ENE-FARM发展历程


家庭用燃料电池实际应用的变革

  • 1997年签订《京都议定书》

  • 1999年宣布千禧年计划

    呼吁引进燃料电池技术并作为下一代技术发展以抑制全球变暖

  • 2001年召开日本燃料电池商业化会议

  • 2002年首相小泉纯一郎发表政策讲话,宣布预计三年内实现住宅用燃料电池实际使用

  • 2004年首相官邸主导的燃料电池管制解除工作完成

  • 2002-2004年固定式燃料电池示范研究项目

  • 2005-2008年固定式燃料电池大范围示范项目,开始实际用户租赁、安装以及数据收集

  • 2007年首相安倍晋三发布Cool Earth50公告,选择固定式燃料电池作为地球降温能源创新技术

  • 2008年首相福田康夫发布了“福田愿景(日本以低碳社会为发展目标)”北海道八国首脑峰会上住宅用燃料电池运营展示(2008年成立了燃料电池协会)


  • 从2009年开始,通过一系列措施来促进消费级燃料电池(consumer fuel cells)的推广(ENE-FARM的用户可以获得相应补贴)

  • 2014年首相安倍晋三公布“振兴日本战略”,内阁决策中提到:到2030年将会有530万部家用燃料电池投入使用,约占日本家庭总数的10%

  • 2015年签署《巴黎协定》

 

东京煤气公司和松下公司ENE-FARM发展路线图


ENE-FARM的优势以及推广使用的重要意义

先进的能源利用方法——热电联供

热电联供指的是系统在提供电能的同时也提供热能,即在满足电力需求的同时将发电过程中产生的热能加以利用向用户供热。

大型热力发电厂很难利用的废热,热电联供可以有效的加以回收利用,从而提高能源利用效率。


燃料电池的优越性

  • 燃料电池的发电效率即使在低输出的情况下也比内燃机的发电效率高

  • 固体氧化物燃料电池的发电效率与高效的联合循环发电厂的发电效率相当



ENE-FARM的重要性

1、有助于能源及环境政策的推行

  • ENE-FARM是一种家庭用分散式能源系统,将有助于节能、节电并能降低电网负荷

  • 新的振兴日本战略将ENE-FARM作为其实现目标之一

  • 将有助于零能源住宅的发展

  • ENE-FARM的推广将有助于实现能源安全及低碳社会的目标

2、给用户和社会带来的好处

  • 用户每年的取暖和照明费用下降50000-60000日元

  • ENE-FARM可以给家庭提供50%的电能消耗

  • 在用电高峰期降低电网负荷

  • 每年二氧化碳排放量减少1.3吨

  • 断电时可以作为紧急电源使用(能源安全)

3、促进国内(日本)工业发展

  • 国际领先的家用燃料电池系统的商业化对日本的先进技术提出更高的要求

  • 家用燃料电池系统在全球的普及将会在日本国内创造出一批新的产业


ENE-FARM推广措施及前景展望

1、ENE-FARM的销量与价格变化

全球销量


东京煤气公司销量



2、降成本的项目 

1

电气安装工作(室外配电器)

通过使用室外配电器来简化墙板施工以及室内布线工作

2

电气安装工作(有效利用现存的100V线路)

有效利用现有100V线路,设置户外专用出口

3

网络连接

通过远程维护减少维护费用

远程试运行降低成本

4

安装费用

减少安装人工数缩短安装时间

5

基座费用

采用更小的基座

6

取消排水管道

取消排水管道以降成本

 

 3、ENE-FARM在共管式公寓及普通公寓中的应用

 都市综合住宅群占有相当大的比例

 


综合住宅的特点

a)     相比于独栋住宅,综合住宅群每户所能安装的太阳能电池板的空间比较小

b)     存在很多安装上的限制因素(如:空间、标准),独户住宅的安装模式很难直接应用(需要专门设备)


销量世界领先共管式公寓及普通公寓ENE-FARM

专门针对共管式公寓及普通公寓的安装环境和安装标准设计的ENE-FARM

  • 可以安装在管道井中

增强设备主体的气密性,增加设备外板厚度

将废气排放口固定在管道井的门上

  • 符合共管式公寓的安装标准

使用更坚固的设备支撑提高抗震性

更强的抗风性使ENE-FARM在更高层建筑上的安装成为可能

  • 可以使用多种安装方法

可以拆解分装在多个管道井中

废气排放口位置选择有很多

备用热源可选标准型和细长型

外观

管道井门打开


管道井门关闭


共管式公寓ENE-FARM管道井安装概念图



ENE-FARM公寓应用案例

  • 东京地产公司

Branz City Shinagawa Katsushima

安装数量:356

2015年10月完工



  • Sohgoh房地产

Sky Premier Shinagawa-Nakanobu

安装数量:100

2015年十月完工



4、应对紧急情况的智慧家庭系统


智慧家庭的核心技术

  • 家庭能源管理系统(HEMS)

  • 电能的产生与储存

  • 智能电表


5、能源产生-储存互联系统提高能源安全

太阳能发电与蓄电池、ENE-FARM连接

三部蓄电池可以在断电时提供很长一段时间的电能,也可以提供热水



  • ENE-FARM可以提供最大功率为0.75KW的电能(无论白天还是夜晚);

  • 当太阳能发电量高的时候,互联系统除了向设备供电以外还能给蓄电池充电;

  • 当太阳能发电量因多云或下雨等因素不稳定时,互联系统可以进行太阳能电池和蓄电池联合供电;

  • 夜晚太阳能发电停止,所需电能由蓄电池提供。


6、能源产生和储存互联系统 智能家庭能源管理系统

断电时互联系统的运行示意图(太阳能电池 蓄电池 ENE-FARM)



7、藤泽可持续智慧小镇

基于自给自足和互相共生的能源管理的小镇


藤泽可持续智慧小镇的概念是每家每户都装有太阳能电池,蓄电池和ENE-FARM以实现能源的自产自消。它将能源的产消单位由单个家庭住宅扩展到多个家庭组成的建筑群,并将进一步扩展到整个社区范围。

  • 项目总体目标

环境目标:相较于1990年二氧化碳排放量减少70%,用水量相较于2006年减少30%;

能源目标:可再生能源使用率至少为30%;

能源安全目标:保证电力供应切断的情况下,必要设备可维持3天正常运行。


  • 项目大纲

地址Tsujido-motomachi、Fujisawa-shi、Kanagawa-ken

应用位置:住宅区,商业区及公共区域

计划人数:大约3000人

时间表:2014年春天开始投入使用

项目总花费:约600亿日元


8、海外业务

  • 日本的ENE-FARM互联技术需要在开拓海外市场

  • 海外市场的发展形成的量产效应可以反过来降低国内产品的价格

  • 松下、东芝、爱信精机正在和国外锅炉制造商展开合作


9、FCV的实际应用及推广 

  • FCV是一种同时搭载燃料电池和蓄电池的混合动力电动车

  • FCV的续航里程,加氢时间和汽油车处于同一时间,而且其运行时的排放物只有水

  • FCV上使用的燃料电池和ENE-FARM使用的燃料电池是同一种类型

丰田公司生产的MIRAI是燃料电池汽车商业化的开端



  • 截止2015年10月,全国86个率先发展加氢站的地方已经有28个完成加氢站建设。

  • 车上搭载的燃料电池输出功率可达80KW,相当于110部ENE-FARM的总功率

  • 如果汽车保有量的1%位FCV(600000),燃料电池功率需求量将达到48000000KW,相当于6800万部ENE-FARM。


 

10、燃料电池相关行业的扩展

  • 随着氢能社会的来临迅速扩张

  • 随着燃料电池汽车的普及扩张

  • 随着海外业务的发展扩张

  • 通过智慧城市系统的协同作用得以扩张

  • 燃料电池系统推广普及(降成本,公寓推广使用)

  • 燃料电池相关行业发展,零部件生产,检测设备



家用燃料电池系统对于实现能源供给从集中式向分布式供给的结构转变,实现风电、光伏等可再生能源的全利用,实现全社会能源利用效率的最大化,具有重要意义。同时家用燃料电池系统加智能家庭能源管理系统将极大促进智能住宅、智能建筑和智慧城镇的燃气网络和电网络互联、互动,推动智能能源网络技术体系的发展。

目前,日本已经部署了超过120000套家用燃料电池设备,而且随着成本的持续优化,对补贴的依赖度不断下降,这将有助于家用燃料电池系统实现大规模普及。 


本文文章为重塑未来整理发表


重塑未来 
本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
导入ENE-FARM即可免费获得太阳能发电设备
FC EXPO前瞻丨日本氢能发展研究
新技闻:燃料电池车降成本能否效仿日本?
​松下发售商用纯氢型燃料电池(H2 KIBOU)
世界上应用最多的燃料电池——分布式热电联供
【TrendBank研究】日本氢能和燃料电池发展情况
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服