世界最小型却有最高发电效率的燃料电池发电系统

环境能源 2017年07月05日
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在日本小型高效率发电系统ENE-FARM的家用燃料电池正在快速普及。

近年来,在日本被命名为ENE-FARM的家用燃料电池正在快速普及。这是一种从提供给普通家庭的天然气和液化气中提取出氢气,与空气中的氧气发生反应并发电的集中供热系统,兼具环保性和经济性的优点。ENE-FARM与依靠火力发电的传统发电和供电系统相比较,不仅发电效率更好,供电浪费也更少,甚至发电时产生的热量也可用于供给热水,因此能源利用率(综合效率)非常高。

目前,很多厂商都竞相开发ENE-FARM,当中出现了这样的一种新产品。其与传统机种相比性能有了大幅提高,实现了世界最高的发电效率和世界最小的轻巧性。这是大阪瓦斯于2016年发售的新型“ENE-FARM S型号”。关于这款新家用燃料电池,我们采访了大阪瓦斯株式会社商品技术开发部燃料电池开发队伍的细川沙奈。

“为了普及ENE-FARM,截至目前成为瓶颈的是产品价格和设置性的问题。也就是说,需要进一步降低成本和实现轻巧化。因此,发电效率的提高不可或缺。我们通过减少蓄电池组的电阻,即使减少电池数量,也可确保足够的电压,实现了世界最高的发电效率52%。但是,(因为减少了电池数量,每个电池的负荷增加了),出现了连接电池的金属由于高温而劣化的耐久性问题。

这在技术上是个非常难的课题,我们与京瓷一同开发出的独有陶瓷涂层技术成为解决课题的重要关键点。通过采用这种技术,我们成功实现了高发电效率和产品化不可缺少的耐久性的兼容。”

新ENE-FARM S型号的发电效率从传统产品的46.5%提高到世界最高水平的52%。这样,由于排放热量的减少,通过将热水储存罐内置于发电组件中,使与成本不断降低的通用燃气供给热水器的连接变为可能,同时实现了价格降低和世界最小的轻巧设计。

细川表示,“按照本公司的估算,如果是住在普通独院住宅的四口之家,通过导入新型ENE-FARM,一年的水电煤气费可约从24万9000日元降低到13万5000日元。另外,在价格方面,与第一代机器相比较,便宜了近80万日元。”

除此以外,大阪瓦斯配合2016年4月开始的电力零售自由化,也开始买进剩余电力。因此,新ENE-FARM S号使高效的24小时全天候运转变为可能,通过出售家庭内消费不完的电气,可大幅减少水电煤气费。

既环保又不会给家庭生计带来负担的ENE-FARM新型机器,除了终端用户,还得到了住宅销售公司非常高的评价。这是因为,通过不断的轻巧化,设置空间约从1.9㎡缩小到1.4㎡,用地狭窄的独门独院住宅和集体住宅也较易导入。另外,这种划时代的商品能力得到了评价,2016年度还获得了节能大赏“资源能源厅长官赏”和“地球温暖化防止活动环境大臣表彰”等多项大赏。

细川展望了未来的目标。

“2017年5月,ENE-FARM全国累计普及台数突破20万台。对此,政府提出了在2030年之前实现约相当于日本一成家庭的530万台的普及目标。为靠近这个目标,更进一步的轻巧化和高效率化等技术开发不可或缺。然后,未来想要推广通过开发技术降低成本、通过降低成本扩大市场、通过扩大市场投资技术开发的好循环。”

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转自Highlighting JAPAN(聚焦日本)

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