中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：氫燃料電池的優(yōu)點(diǎn)除了零排放、高效率和燃料易獲得外，其在外部環(huán)境劇烈變化的條件下，可以長時(shí)間連續(xù)工作且具有更高的可靠性。與柴汽油發(fā)電機(jī)相比，氫燃料電池的噪聲很小且不排放有害氣體。此外，氫燃料電池還有運(yùn)動(dòng)部件少、維修工作量小，更有利于遠(yuǎn)程控制、減少實(shí)際的維修時(shí)間。具備高效率/高可靠性/高環(huán)保性的燃料電池在具有成本競爭力的情況下，已經(jīng)在固定領(lǐng)域中進(jìn)入了商業(yè)化應(yīng)用，目前主要應(yīng)用在熱電聯(lián)產(chǎn)、備用電源和分布式電源三個(gè)區(qū)域。
(1)CHP
熱電聯(lián)產(chǎn)，是指在同一電廠中將供熱和發(fā)電聯(lián)合在一起，簡稱CHP。熱電聯(lián)產(chǎn)將普通電廠本來廢棄的熱量加以利用，為工業(yè)和家庭提供廉價(jià)的取暖用熱，這樣可大大提高熱效率。通常的火力發(fā)電，其效率約為30~35%。這意味著每產(chǎn)出1兆焦的電能，就有2兆焦的熱量白白浪費(fèi)掉。將這部分熱量重新用來加熱水，完全可以滿足工廠附近區(qū)域的工廠和住宅區(qū)的取暖需要。
熱電聯(lián)產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)有很多種方式，常見的有蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池等等。而將燃料電池技術(shù)集成在熱電聯(lián)產(chǎn)中能夠?qū)⒍嘤酂崮芑厥沼糜谧≌蛘吖S，產(chǎn)生的熱量可用于集中供暖或供應(yīng)熱水。相比其他方式的熱電聯(lián)產(chǎn)，燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)擁有更高的能量利用效率，且對環(huán)境沒有污染，運(yùn)作也更為安靜。
(2)電信應(yīng)用領(lǐng)先備用電源領(lǐng)域
燃料電池備用電源(Backup)系統(tǒng)主要由儲(chǔ)氫單元、燃料電池系統(tǒng)、DC/DC變換器、蓄能單元、控制單元及人機(jī)接口構(gòu)成。外部市電供應(yīng)正常時(shí)，通信設(shè)備使用外部整流裝置提供的直流電，同時(shí)為備用電源系統(tǒng)的蓄能單元進(jìn)行浮充，系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)；一旦外部市電斷電或整流裝置出現(xiàn)故障，燃料電池備用電源系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，蓄能單元將不間斷地為通信設(shè)備供電，并由控制單元啟動(dòng)氫氣供應(yīng)和燃料電池系統(tǒng)。
將燃料電池作為備用電源，在電信行業(yè)的應(yīng)用是為普遍，而其他例如遙感和管道陰級保護(hù)系統(tǒng)充電也正在逐步發(fā)展。作為燃料電池的大生產(chǎn)商，BallardPowerSystems在2012年就生產(chǎn)了近400個(gè)ElectraGen備用電源系統(tǒng)。
(3)分布式發(fā)電
分布式發(fā)電，通常是指發(fā)電功率在幾千瓦至數(shù)百兆瓦的小型模塊化、分散式、布置在用戶附近的高效、可靠的發(fā)電單元。日益增長的電力需求已使現(xiàn)有的中心電站和輸配電系統(tǒng)出現(xiàn)了過載現(xiàn)象。更為嚴(yán)重的是，近年來世界范圍內(nèi)的大電網(wǎng)故障以及戰(zhàn)爭造成的大面積停電事故使各國都開始認(rèn)識到電力體制改革的重要性。而分布式發(fā)電技術(shù)能夠幫助緩解電力供應(yīng)的緊張局面，提高供電質(zhì)量和可靠性，因此成為傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)的重要補(bǔ)充。雖然分布式發(fā)電很難取代大型發(fā)電廠，但對偏遠(yuǎn)地區(qū)而言，其不失為一種發(fā)電的好方法。
分布式發(fā)電技術(shù)包括許多類型，這些技術(shù)以其各自的特點(diǎn)和發(fā)展?fàn)顩r分別占優(yōu)不同的市場。燃料電池產(chǎn)生的廢熱方便實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供，可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的效率，而且它可以利用多種燃料，如天然氣、汽油、甲醇、丙烷、垃圾填埋氣以及生物能等，因此在一定程度上有助于緩解全球能源短缺的局面。另外，燃料電池可以方便地與電網(wǎng)連接，或者與現(xiàn)有的蓄電池、可再生發(fā)電技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)混合發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)。因此，燃料電池是一種具有巨大競爭力的分布式發(fā)電技術(shù)，如果可以實(shí)現(xiàn)成本目標(biāo)，那么燃料電池技術(shù)必將在未來的分布式發(fā)電市場占有相當(dāng)大的份額。
