Vätgas och Bränsleceller

Transkript

1 Vätgas och Bränsleceller Jan de Wit Henrik Iskov Mikael Näslund Dansk Gasteknisk Center A/S

2 Disposition 1 : Vätgas og brændselscelle aktiviteter i Danmark 2 : Det danske brændselscelle mikrokraftvarme demo projekt 3 : Vätgas delen, demo site Vestenskov 4 : Vätgas mikro kraftvarme unit 1, 2 & 3 rd generation IRD 5 : Erfaringer fordele/ulemper, MKV og Vätgas net

3 Vätgas og brændselscelle aktiviteter i DK, eksempler Brændselsceller Grundforskning DTU-Risoe, Ålborg Universitet I N T E L L I G E N T G A S T E C H N O L O G Y Brændselsceller Produktion, Stakbyg osv Topsoe Fuel Cell, IRD Fuel Cell, Serenergy, Danish Power Systems Andre aktører inom vätgas: PowerBackup, µkv : Dantherm Power, HIRC Transport anv. : H2Logic Elekrolysør aktivitet : IRD Fuel Cell, GreenHydrogen, RISØ Demo (Energiselsk) : DONG Energy, HMN (H2College), SEAS-NVE

4 Demo projekt eksempler (Dantherm Power/H2College; Serenergy/Lange Aviation/DLR ; H2Logic)

5 The Danish demonstration project on fuel cell based micro CHP External Project sponsors: Solar Inverters Sønderborg Lolland Alle led i kæden (forskning-> anvendelse) er med

6 Teknologier i projektet Hydrogen Naturgas LT-PEM (IRD Fuel Cell) SOFC- CPO (Topsoe Fuel Cell, Dantherm Power) SOFC-prereformer (Topsoe Fuel Cell, Dantherm Power) HT-PEM (Serenergy, Dantherm Power) LT-PEM med reformer (Dantherm Power)

7 Efficiency targets I N T E L L I G E N T G A S T E C H N O L O G Y

8 Hvorfor er MKV interessant? PJ 200 Varmevirkningsgrad % 400 MKV Varmevirkningsgrad (korrigeret for brændsels besparelse andetsteds) '85 '90 '95 '00 '05 '08 Vindmøller og vandkraftanlæg Private producenter Decentrale kraftvarmeanlæg Centrale kraftvarmeanlæg Centrale anlæg, separat produktion -Brændselsceller Trad. motor- -Stirling motor MKV El-virkningsgrad % Resterende KV potentiale i DK er i Industri eller Individuelt gas/olie forsynede huse, og der er stadig kondens el der kan substitueres

9 Tidsplan LT-PEM och SOFC (naturgas) LT-PEM (vätgas)

10 Demonstration of Fuel cell micro CHP, fuel: hydrogen (Source Per Balslev and H2 Lolland) H2 Storage

11 Electricity consumption and wind power production (Source Energinet.dk). First weeks MWe windpower

12 Brændselsceller i opvarmningssystemet Heat exchangers Fuel Cell Heat storage Hot water Inverter Heat Fuel Cell Unit Electricity Electricity grid Hydrogen or natural gas Source: BAXI

13 Vestenskov Lolland, First Hydrogen μchp-fc installations Source : Per Balslev

14 Hydrogen Nettet (4 bar) Nu udført i stål, PE overvejes. Vestenskov abonnentcentral Vestenskov Vestenskov DGC Prov av vätgas i ledningar för naturgas

15 Hydrogen grid 4 Bar- Steel (coated) μchp unit (2. generation) Electrolyzer Hydrogen Storage (max 6 bar)

16 Fejlstatistik Fordele/ulemper Fejl registrering, Lolland fase 2 Andet FC-Stak BOP Komponenter Varmelager Fordele/ulemper Vätgas/Bränsleceller Meget høj last dynamik for FC unit Ren forbrænding Styring/Kontrol syst Vätgas net kan i et vist omfang laves som n-gas ditto Levetid? Stack Care, BoP og styrings leverans? Vätgas er ikke umiddelbart tilgængelig som energikilde

17 The μchp unit, 1, 2 & 3 rd generation I N T E L L I G E N T G A S T E C H N O L O G Y El-ydelse ca. 1½ kw e Varme ca. 1½ kw Installation i DGC Lab.

18 Referencer: I N T E L L I G E N T G A S T E C H N O L O G Y Field test of hydrogen in the natural gas grid, Henrik Iskov WHEC 2010 Conference, Essen 2010 Residential Fuel Cell Micro Cogeneration Opportunities and Challenges in the System Design, Mikael Näslund m.fl Dansk mikrokraftvarme, H2 College, Partnerskabet for brint og brændselsceller, - Brintstrategi (juni 2005) - Elektrolyse strategi (augusti 2009) - SOFC strategi (september 2010)