2024年12月24日 星期二
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“喝”氢气发电站藏身大学城待嫁

2019/10/16 9:13:132109

摘要:汽车上路要充电,但“喝”的是氢气,排出的是无污染的少量水蒸气。你能想象广州未来街上公交车都装上这种神奇电池吗?华南理工大学的教授们正力图把这种清洁能源变成现实。

天然气在此转化成为氢气,氢气再进入燃料电池发电机组,就能产生电。

汽车上路要充电,但“喝”的是氢气,排出的是无污染的少量水蒸气。你能想象广州未来街上公交车都装上这种神奇电池吗?华南理工大学的教授们正力图把这种清洁能源变成现实。 记者从华南理工大学了解到,由该校独立研发的300kw质子交换膜燃料电池示范电站于去年年底已悄悄启用。该发电厂彻底颠覆传统煤电模式,能量利用率可达90%。目前这一项目已得到华电、粤电的“青睐”,相关部门正在洽谈在大学城建设一个6000-10000千瓦燃料电池发电厂,而华工的教授也计划上书广州市政府,建议将广州的公交车能源更换为燃料电池。 受困电荒投上千万研发燃料电池 华工校园的师生几乎没有察觉,在宁静的校园中,六年前已悄悄多了一座发电站。华工是如何与这项新能源技术结缘的?示范电站课题组廖世军教授告诉记者,2004年,广东省受困于电荒“卡脖子”,开始考虑燃料电池这项新技术在广东发展是否可行,于是提出建设一座300千瓦质子交换膜燃料电池示范电站。华南理工大学校长李元元主动请缨,向省领导立下“军令状”,拿下当年粤港关键领域重点突破项目中最大的这一科技项目。 项目投资1850万元,占地仅2000平方米,是一个“微型”的发电厂,全负荷运行时正好能满足电站附近的准五星级酒店———华工国际学术中心正常运营所需。 廖世军告诉记者,虽然只有300千瓦,但这座电站已是全球最大的质子交换膜燃料电池发电站,目前美国尚有一座同样规模的同类型发电站。 燃料电池较国际市场价降九成 与大多数新能源一样,燃料电池同样面临成本太高的瓶颈。廖世军告诉记者,虽然国际研发已数十年,国内研究燃料电池的单位有几十家,但真正投入商业运营的却没有一座,这项技术尚停留在科研阶段。 “过去,人们把燃料电池叫做‘烧钱机器’,认为西方发达国家研究燃料电池是‘富人的游戏’。”廖世军告诉记者,国外质子交换膜燃料电池的价格高达每千瓦7万元,给一辆小汽车安装一台50千瓦的电池系统,光电池就要350万元,但经过六年研发,华工的燃料电池成本已降低至每千瓦6000-7000元,大约为国际市场价格的1/10。 “与传统的发电技术相比,这个投资成本还是偏高的,但是和其他新能源如太阳能等相比,成本价格却便宜了不少。”廖世军教授算了一笔账:按每千瓦6000元人民币来计算,燃料电池汽车的成本仍然不便宜,每台车约30万元成本,但从所用“燃料”看,用氢气却比用汽油要便宜得多!另外,按照我国目前已出台的补贴政策,买一辆燃料电池汽车,直接补贴人民币20万-30万元,燃料电池走进平民百姓家并非不可能的事。 华工的想法并没有仅停留在这个示范电站。廖世军透露,目前这一项目模式已得到华电、粤电的“青睐”,相关部门正在洽谈在大学城建设一个6000-10000千瓦燃料电池发电厂,而华工的教授也在计划上书广州市政府,建议将广州的公交车能源更换为燃料电池。 燃料电池发电站优缺点 优点: 能源利用率高。一般电转换效率达60%,远超内燃机30%的效率,华工目前能做到90%的转换。只排放无污染的少量水蒸气。购买燃料电池汽车国家有补贴,每台30万元。 缺点: 目前广东电网发电成本在0.36元/千瓦时,华工估算燃料电池发电站投产要0.8元/千瓦时。 燃料电池目前尚未大范围商业化推广,广东省目前尚无一座氢气充电站。氢气充电站稳定性、耐久性尚需考验。 探访 大学城学生将尝头啖汤 天然气首先转化成为氢气,氢气进入燃料电池发电机组再产生电流和热水。红墙蓝顶,绿树掩映下的这座燃料电池电站正为广州开发新能源创造一种可能。 廖世军教授告诉记者,由华工设计开发的制氢工艺,天然气制氢效率达2.0以上,即1立方米天然气可以生成2立方米以上的氢气,比国内一些同类制氢设施的效率高20%-30%。产生的电量比直接燃烧天然气发电至少高30%,污染物的排放则同比减少了60%,电站目前已可以实现24小时运转,全负荷供应时正好能满足华工国际学术中心使用。 “示范电站副产热水为50℃左右,非常适合作为生活用的热水,我们准备把热水输送到学生宿舍,在热和电都得到充分利用的情况下,目前华工的燃料电池电站的能源利用率最高能达到90%。”廖世军教授介绍道。 链接 国内研发单位有30多家 燃料电池其实并不算新鲜事。多年来,它被认为是人类解决汽车污染问题以及汽车对石油依赖的最佳和最终方案。在利用率上,其普遍电池电转换效率高达60%,远远超过内燃机约30%的效率。除了汽车,这种能源还可以用于区域供电,在交通、军事、通讯以及移动用途均有广阔前景。 华南理工大学廖世军教授诉记者,目前,西方发达国家皆投入巨大人力、物力从事这一新能源技术研发,国内从事燃料电池的研究单位多达30多个,一场新能源竞争战正在悄悄开展。

尤其值得国人关注的是,国家对燃料电池是积极扶持的态度,在2009年2月财政部公布的《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》中,曾明确对购买燃料电池汽车每辆可补贴25万元。

这个燃料电池发电站虽然“微型”,但有望为广州开发新能源创造一种可能。