Vätgas och Bränsleceller Jan de Wit (jdw@dgc.dk) Henrik Iskov (his@dgc.dk) Mikael Näslund (mna@dgc.dk) Dansk Gasteknisk Center A/S www.dgc.dk
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
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
Demo projekt eksempler (Dantherm Power/H2College; Serenergy/Lange Aviation/DLR ; H2Logic)
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
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)
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
Hvorfor er MKV interessant? PJ 200 Varmevirkningsgrad % 400 MKV Varmevirkningsgrad (korrigeret for brændsels besparelse andetsteds) 150 350 300 100 250 50 0 1980 '85 '90 '95 '00 '05 '08 Vindmøller og vandkraftanlæg Private producenter Decentrale kraftvarmeanlæg Centrale kraftvarmeanlæg Centrale anlæg, separat produktion -Brændselsceller- 200 150 -Trad. motor- -Stirling motor- 100 50 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 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
Tidsplan LT-PEM och SOFC (naturgas) LT-PEM (vätgas)
Demonstration of Fuel cell micro CHP, fuel: hydrogen (Source Per Balslev and H2 Lolland) H2 Storage
Electricity consumption and wind power production (Source Energinet.dk). First weeks 2007 + 3000 MWe windpower
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
Vestenskov Lolland, First Hydrogen μchp-fc installations Source : Per Balslev
Hydrogen Nettet (4 bar) Nu udført i stål, PE overvejes. Vestenskov abonnentcentral Vestenskov Vestenskov DGC Prov av vätgas i ledningar för naturgas
Hydrogen grid 4 Bar- Steel (coated) μchp unit (2. generation) Electrolyzer Hydrogen Storage (max 6 bar)
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
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 2008 2010 2006 El-ydelse ca. 1½ kw e Varme ca. 1½ kw Installation i DGC Lab.
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 http://www.dgc.dk/publikationer/konference/2010/whec2010_his.pdf, WHEC 2010 Conference, Essen 2010 Residential Fuel Cell Micro Cogeneration Opportunities and Challenges in the System Design, Mikael Näslund m.fl http://www.dgc.dk/publikationer/konference/2008/igrc_dmkv.pdf Dansk mikrokraftvarme, www.dmkv.dk H2 College, www.h2college.dk Partnerskabet for brint og brændselsceller, www.hydrogennet.dk - Brintstrategi (juni 2005) - Elektrolyse strategi (augusti 2009) - SOFC strategi (september 2010)