Топливные элементы используются для выработки электроэнергии и тепла с низким уровнем выбросов. До сих пор широкому распространению таких систем препятствовали их короткий срок службы и высокая цена. Эти факторы стали ключевыми направлениями развития проекта INNO-SOFC, который был запущен в сентябре и финансируется ЕС и управляется VTT. Поставлена цель удвоить срок службы и вдвое снизить стоимость систем топливных элементов.
Такое конкурентное преимущество позволит появиться коммерческим приложениям.
VTT в сотрудничестве с Elcogen и другими европейскими партнерами и Convion разработает систему топливных элементов мощностью 50 кВт, эффективность которой при производстве электроэнергии составит 60%, а общий КПД – 85%.
Elcogen поставит ядро системы – топливные элементы. VTT будет выступать в качестве координатора проекта, поддерживая исследования и разработки компаний, участвующих в проекте, и проверяя срок службы системы и ячеек.
Новая система топливных элементов будет генерировать нормальный переменный ток и сможет использоваться в нескольких различных приложениях. Топливные элементы могут использоваться для выработки электроэнергии и тепла из метана, производимого биомассой при очистке сточных вод и биогазовых установках.
Помимо биогаза, распределение СПГ (сжиженного природного газа) позволит использовать системы топливных элементов за пределами существующей газовой сети.
По сравнению с конкурирующими системами, например генераторами, приводимыми в действие двигателем внутреннего сгорания, системы топливных элементов демонстрируют высокий уровень эффективности, низкий уровень выбросов, низкий уровень шума и низкий уровень вибрации. Повышение эффективности особенно заметно в приложениях мощностью менее 1000 кВт, в которых топливные элементы могут демонстрировать эффективность, вдвое превышающую эффективность конкурирующих технологий, и соответственно снижать выбросы CO2.
Другие выбросы, такие как частицы, оксиды азота и шум, также остаются на очень низком уровне.
Другие участники этого проекта, управляемого VTT, включают финских корпоративных партнеров Convion Ltd и Elcogen Ltd, а также компании Dutch Energy Matters, Italian ENEA, Dutch ElringKlinger AG и Forschungszentrum Julich. Сотрудничество в таком большом масштабе позволяет оптимизировать цепочку создания стоимости всей системы, удовлетворяя требования, установленные конечным пользователем.
«Компании, участвующие в проекте, могут рассчитывать на получение выгоды от новых конкурентоспособных продуктов и эффективных цепочек создания стоимости. Одновременно мы вносим вклад в растущую европейскую промышленность топливных элементов. VTT координировала создание консорциума. Этот проект также будет поддерживать исследования и разработки в финских компаниях и поможет им участвовать в проектах EU Horizon 2020 », – говорит руководитель проекта VTT Олли Химанен.
Этот проект, начатый в сентябре 2015 года, планируется завершить в апреле 2018 года. Из бюджета в 4 миллиона евро финским малым и средним компаниям Elcogen Ltd и Convion Ltd будет выделено в общей сложности 2 евро.3 миллиона на собственные исследования и разработки, а VTT примерно 0 евро.6 миллионов..
Определения: ТОТЭ
Производство энергии сталкивается с проблемами, связанными с требованиями производить электричество и тепло все более эффективными и экологически чистыми способами. При использовании твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) энергия производится из топлива и воздуха. Наиболее заметным преимуществом по сравнению с существующими технологиями топливных элементов является возможность использования обычных видов топлива, таких как природный газ, дизельное топливо и биогаз, вместо чистого кислорода.
Топливо и кислород, присутствующий в воздухе, впрыскиваются в топливный элемент, производят прямую электрохимическую реакцию в топливном элементе, генерируя электричество и тепло.