Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Домашній паливний елемент або побутовий паливний елемент — це електрохімічний елемент, який використовується для основного або резервного виробництва електроенергії. Вони схожі на великі промислові стаціонарні паливні елементи, але побудовані в менших масштабах для домашнього використання. Ці паливні елементи зазвичай базуються на технології комбінованого виробництва теплової та електричної енергії (ТЕЦ) або мікро-ТЕЦ, виробляючи як електроенергію, так і нагріту воду або повітря.
Використання
Оскільки паливний елемент не може постійно виробляти рівно стільки електроенергії та тепла, скільки потрібно, домашні паливні елементи, як правило, не є автономними установками. Замість цього вони можуть покладатися на мережу, коли виробництво електроенергії вище або нижче необхідного рівня. Крім того, домашній паливний елемент можна поєднати з традиційною піччю, яка виробляє лише тепло. Наприклад, німецька компанія Viessmann виробляє домашній паливний елемент з електричною потужністю 0,75 кВт і тепловою потужністю 1 кВт, інтегрований з традиційною піччю потужністю 19 кВт, що виробляє тепло, використовуючи мережу для потреб в електроенергії нижче і вище рівня виробництва паливного елемента.
Паливний елемент PEMFC m-CHP працює при низьких температурах (від 50 до 100°C) і високоочищеного водню. Він схильний до забруднення, тому можна внести зміни для роботи при вищих температурах і вдосконалити паливний реформер. Когенераційна установка на паливних елементах SOFC працює при високій температурі (від 500 до 1000 °CP) і може працювати з різними джерелами енергії, але висока температура вимагає дорогих матеріалів, щоб витримати її. Можна внести зміни, щоб працювати при нижчій температурі. Через вищу температуру, SOFC, як правило, мають довший час запуску.
Вплив на навколишнє середовище
Оскільки домашній паливний елемент виробляє електроенергію і тепло, які використовуються на місці, теоретична ефективність наближається до 100%. Це контрастує з традиційним виробництвом електроенергії поза домом, в якому є втрати при передачі та марне тепло, що вимагає додаткового споживання енергії для опалення будинку. Як зазначалося вище, домашній паливний елемент, як правило, не завжди може генерувати потрібну кількість як тепла, так і електроенергії, і тому зазвичай не є автономною установкою, а поєднується з традиційною піччю і підключається до мережі для потреб в електроенергії, вищих або нижчих за ті, що виробляються паливним елементом. Таким чином, загальний коефіцієнт корисної дії є нижчим за 100%. Оптимальна ефективність домашніх паливних елементів призвела до того, що деякі країни, такі як Німеччина, економічно підтримують їх встановлення в рамках політики реагування на зміну клімату.
Встановлення
Домашні паливні елементи спроєктовані та виготовлені для розміщення у внутрішній механічній кімнаті або зовні — тихо працюють у фоновому режимі 24/7. Бувши підключеними до комунальної мережі через головний сервісний щит будинку та використовуючи мережевий облік, домашні паливні елементи легко інтегруються з існуючими електричними та гідравлічними системами і відповідають вимогам до підключення до електромережі. У разі перебоїв в електромережі система автоматично перемикається на роботу в незалежному від мережі режимі, щоб забезпечити безперервне резервне живлення для спеціальних контурів у будинку, поки мережа не працює. За бажанням систему можна модифікувати для роботи в автономному режимі.
Поточні установки
Двадцять компаній встановили паливні елементи Bloom Energy у своїх будівлях, серед яких Google, eBay і FedEx. Генеральний директор eBay розповів 60 Minutes, що вони заощадили $100 000 на рахунках за електроенергію за 9 місяців з моменту встановлення паливних елементів.
У 2013 році 64% світових продажів мікрокомбінованих теплових та електричних систем на паливних елементах випередили традиційні механічні роторні системи за обсягом продажів у 2012 році.
Життєвий цикл
Паливні елементи мають середній термін служби близько 60 000 годин. Для блоків паливних елементів PEM, які вимикаються на ніч, це відповідає терміну служби від десяти до п'ятнадцяти років.
Вартість
Більшість домашніх паливних елементів можна порівняти з фотоелектричними системами сонячної енергії для житлових будинків за ціною долара за ват. Деякі домашні паливні елементи, що працюють на природному газі, можуть виробляти у вісім разів більше енергії на рік, ніж сонячна установка такого ж розміру, навіть у найкращих сонячних місцях. Наприклад, домашній паливний елемент потужністю 5 кВт виробляє близько 80 МВт-год комбінованої електроенергії та тепла на рік, порівняно з приблизно 10 МВт-год, що генеруються сонячною системою потужністю 5 кВт. Однак ці системи не можна безпосередньо порівнювати, оскільки сонячна енергія є відновлюваним ресурсом, який практично не потребує експлуатаційних витрат, тоді як природний газ не є ні тим, ні іншим.
Експлуатаційні витрати на домашні паливні елементи можуть становити лише 6,0 центів за кВт-год, виходячи з 1,20 долара за терм природного газу, за умови повного використання електричного та теплового навантаження.
Житлові паливні елементи можуть мати високі початкові капітальні витрати - станом на грудень 2012 року Panasonic і Tokyo Gas Co., Ltd. продали близько 21 000 одиниць PEM Eni-Farm в Японії за ціною $22 600 перед установкою.
Ринкова ніша
Домашні паливні елементи — це новий ринок, який являє собою фундаментальний зсув у джерелах енергії. Індивідуальна домашня система на паливних елементах, встановлена в американському будинку, стає частиною загальної картини енергетичної незалежності США. Кінцевою перевагою домашніх паливних елементів буде створення мереж мікро-ТЕЦ, розподілених по всьому населеному пункту та бізнес-парках. Таке самостійне виробництво енергії в рамках підходу розподіленої генерації забезпечить і збільшить енергогенеруючі потужності США, дозволяючи повертати невикористану електроенергію в мережу без необхідності будівництва нових електростанцій і ліній електропередач. Встановлення домашніх систем на паливних елементах в будинках має потенціал відключити людей від електромережі, відіграти значну роль у підвищенні енергоефективності та зменшити залежність США від імпорту енергоносіїв з-за кордону.
Див. також
Список літератури
- Vitovalor.de – Brennstoffzellen-Heizgerät Vitovalor 300-P – die stromerzeugende Heizung [Vitovalor.de – fuel cell-furnace Vitovalor 300-P – the electricity generating heater]. vitovalor.de (нім.). Процитовано 29 липня 2015.
- [Guide line for support for CHP-installations up to 20 kWel (Mini-CPH-guide line)]. klimaschutz.de (нім.). Архів оригіналу за 17 березня 2015. Процитовано 28 липня 2015.
- . Архів оригіналу за 8 квітня 2010. Процитовано 21 лютого 2010.
- The Bloom Box: An Energy Breakthrough? – CBS News
- The fuel cell industry review 2013
- Latest developments in the Ene-Farm scheme
- Launch of new 'Ene-Farm' home fuel cell product more affordable and easier to install
Зовнішні посилання
- Паливні елементи сьогодні
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Domashnij palivnij element abo pobutovij palivnij element ce elektrohimichnij element yakij vikoristovuyetsya dlya osnovnogo abo rezervnogo virobnictva elektroenergiyi Voni shozhi na veliki promislovi stacionarni palivni elementi ale pobudovani v menshih masshtabah dlya domashnogo vikoristannya Ci palivni elementi zazvichaj bazuyutsya na tehnologiyi kombinovanogo virobnictva teplovoyi ta elektrichnoyi energiyi TEC abo mikro TEC viroblyayuchi yak elektroenergiyu tak i nagritu vodu abo povitrya VikoristannyaOskilki palivnij element ne mozhe postijno viroblyati rivno stilki elektroenergiyi ta tepla skilki potribno domashni palivni elementi yak pravilo ne ye avtonomnimi ustanovkami Zamist cogo voni mozhut pokladatisya na merezhu koli virobnictvo elektroenergiyi vishe abo nizhche neobhidnogo rivnya Krim togo domashnij palivnij element mozhna poyednati z tradicijnoyu pichchyu yaka viroblyaye lishe teplo Napriklad nimecka kompaniya Viessmann viroblyaye domashnij palivnij element z elektrichnoyu potuzhnistyu 0 75 kVt i teplovoyu potuzhnistyu 1 kVt integrovanij z tradicijnoyu pichchyu potuzhnistyu 19 kVt sho viroblyaye teplo vikoristovuyuchi merezhu dlya potreb v elektroenergiyi nizhche i vishe rivnya virobnictva palivnogo elementa Palivnij element PEMFC m CHP pracyuye pri nizkih temperaturah vid 50 do 100 C i visokoochishenogo vodnyu Vin shilnij do zabrudnennya tomu mozhna vnesti zmini dlya roboti pri vishih temperaturah i vdoskonaliti palivnij reformer Kogeneracijna ustanovka na palivnih elementah SOFC pracyuye pri visokij temperaturi vid 500 do 1000 CP i mozhe pracyuvati z riznimi dzherelami energiyi ale visoka temperatura vimagaye dorogih materialiv shob vitrimati yiyi Mozhna vnesti zmini shob pracyuvati pri nizhchij temperaturi Cherez vishu temperaturu SOFC yak pravilo mayut dovshij chas zapusku Vpliv na navkolishnye seredovisheOskilki domashnij palivnij element viroblyaye elektroenergiyu i teplo yaki vikoristovuyutsya na misci teoretichna efektivnist nablizhayetsya do 100 Ce kontrastuye z tradicijnim virobnictvom elektroenergiyi poza domom v yakomu ye vtrati pri peredachi ta marne teplo sho vimagaye dodatkovogo spozhivannya energiyi dlya opalennya budinku Yak zaznachalosya vishe domashnij palivnij element yak pravilo ne zavzhdi mozhe generuvati potribnu kilkist yak tepla tak i elektroenergiyi i tomu zazvichaj ne ye avtonomnoyu ustanovkoyu a poyednuyetsya z tradicijnoyu pichchyu i pidklyuchayetsya do merezhi dlya potreb v elektroenergiyi vishih abo nizhchih za ti sho viroblyayutsya palivnim elementom Takim chinom zagalnij koeficiyent korisnoyi diyi ye nizhchim za 100 Optimalna efektivnist domashnih palivnih elementiv prizvela do togo sho deyaki krayini taki yak Nimechchina ekonomichno pidtrimuyut yih vstanovlennya v ramkah politiki reaguvannya na zminu klimatu VstanovlennyaDomashni palivni elementi sproyektovani ta vigotovleni dlya rozmishennya u vnutrishnij mehanichnij kimnati abo zovni tiho pracyuyut u fonovomu rezhimi 24 7 Buvshi pidklyuchenimi do komunalnoyi merezhi cherez golovnij servisnij shit budinku ta vikoristovuyuchi merezhevij oblik domashni palivni elementi legko integruyutsya z isnuyuchimi elektrichnimi ta gidravlichnimi sistemami i vidpovidayut vimogam do pidklyuchennya do elektromerezhi U razi pereboyiv v elektromerezhi sistema avtomatichno peremikayetsya na robotu v nezalezhnomu vid merezhi rezhimi shob zabezpechiti bezperervne rezervne zhivlennya dlya specialnih konturiv u budinku poki merezha ne pracyuye Za bazhannyam sistemu mozhna modifikuvati dlya roboti v avtonomnomu rezhimi Potochni ustanovki Dvadcyat kompanij vstanovili palivni elementi Bloom Energy u svoyih budivlyah sered yakih Google eBay i FedEx Generalnij direktor eBay rozpoviv 60 Minutes sho voni zaoshadili 100 000 na rahunkah za elektroenergiyu za 9 misyaciv z momentu vstanovlennya palivnih elementiv U 2013 roci 64 svitovih prodazhiv mikrokombinovanih teplovih ta elektrichnih sistem na palivnih elementah viperedili tradicijni mehanichni rotorni sistemi za obsyagom prodazhiv u 2012 roci Zhittyevij cikl Palivni elementi mayut serednij termin sluzhbi blizko 60 000 godin Dlya blokiv palivnih elementiv PEM yaki vimikayutsya na nich ce vidpovidaye terminu sluzhbi vid desyati do p yatnadcyati rokiv VartistBilshist domashnih palivnih elementiv mozhna porivnyati z fotoelektrichnimi sistemami sonyachnoyi energiyi dlya zhitlovih budinkiv za cinoyu dolara za vat Deyaki domashni palivni elementi sho pracyuyut na prirodnomu gazi mozhut viroblyati u visim raziv bilshe energiyi na rik nizh sonyachna ustanovka takogo zh rozmiru navit u najkrashih sonyachnih miscyah Napriklad domashnij palivnij element potuzhnistyu 5 kVt viroblyaye blizko 80 MVt god kombinovanoyi elektroenergiyi ta tepla na rik porivnyano z priblizno 10 MVt god sho generuyutsya sonyachnoyu sistemoyu potuzhnistyu 5 kVt Odnak ci sistemi ne mozhna bezposeredno porivnyuvati oskilki sonyachna energiya ye vidnovlyuvanim resursom yakij praktichno ne potrebuye ekspluatacijnih vitrat todi yak prirodnij gaz ne ye ni tim ni inshim Ekspluatacijni vitrati na domashni palivni elementi mozhut stanoviti lishe 6 0 centiv za kVt god vihodyachi z 1 20 dolara za term prirodnogo gazu za umovi povnogo vikoristannya elektrichnogo ta teplovogo navantazhennya Zhitlovi palivni elementi mozhut mati visoki pochatkovi kapitalni vitrati stanom na gruden 2012 roku Panasonic i Tokyo Gas Co Ltd prodali blizko 21 000 odinic PEM Eni Farm v Yaponiyi za cinoyu 22 600 pered ustanovkoyu Rinkova nishaDomashni palivni elementi ce novij rinok yakij yavlyaye soboyu fundamentalnij zsuv u dzherelah energiyi Individualna domashnya sistema na palivnih elementah vstanovlena v amerikanskomu budinku staye chastinoyu zagalnoyi kartini energetichnoyi nezalezhnosti SShA Kincevoyu perevagoyu domashnih palivnih elementiv bude stvorennya merezh mikro TEC rozpodilenih po vsomu naselenomu punktu ta biznes parkah Take samostijne virobnictvo energiyi v ramkah pidhodu rozpodilenoyi generaciyi zabezpechit i zbilshit energogeneruyuchi potuzhnosti SShA dozvolyayuchi povertati nevikoristanu elektroenergiyu v merezhu bez neobhidnosti budivnictva novih elektrostancij i linij elektroperedach Vstanovlennya domashnih sistem na palivnih elementah v budinkah maye potencial vidklyuchiti lyudej vid elektromerezhi vidigrati znachnu rol u pidvishenni energoefektivnosti ta zmenshiti zalezhnist SShA vid importu energonosiyiv z za kordonu Div takozhZelenij tarifSpisok literaturiVitovalor de Brennstoffzellen Heizgerat Vitovalor 300 P die stromerzeugende Heizung Vitovalor de fuel cell furnace Vitovalor 300 P the electricity generating heater vitovalor de nim Procitovano 29 lipnya 2015 Guide line for support for CHP installations up to 20 kWel Mini CPH guide line klimaschutz de nim Arhiv originalu za 17 bereznya 2015 Procitovano 28 lipnya 2015 Arhiv originalu za 8 kvitnya 2010 Procitovano 21 lyutogo 2010 The Bloom Box An Energy Breakthrough CBS News The fuel cell industry review 2013 Latest developments in the Ene Farm scheme Launch of new Ene Farm home fuel cell product more affordable and easier to installZovnishni posilannyaPalivni elementi sogodni