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分布式燃料电池示范电站项目调研报告 （北京新材料发展中心投资发展部经理 谭永东） 一、北京发展分布式电站的重要意义 分布式电站是指分布安置在需求侧的能源梯级利用，以及资源综合利用设施。通过在需求现场根据用户对能源的不同需求，实现对口供应电能，将输送环节的损耗降至最低。 分布式电站的特点是：（1）节省输变电投资：分布式电站直接安置于用户近旁，由于输电距离短，没有或仅有很低的输配电损耗，无需建设配电站，可避免或延缓增加输配电成本。（2）供电可靠性提高：由于在用户近旁直接安置的分布式能源系统的动力装置相互独立，用户可自行控制，与大电网并联运行，可有效降低电力负荷波动对大电网的影响，减少发生严重事故的可能；电网一旦发生故障，分布式电站可以保证用户的供电不受影响，避免一些灾难性后果的发生。（3）满足特殊场合的需求：对供电安全稳定性要求高的医院、银行等特殊用户，这种供能方式最大的优点是可进行遥控和监测区域电力质量和性能，输电损失少，运行安全可靠。（4）具有良好的环保性能：分布式电站一般采用清洁燃料作能源，减少了粉尘、废气废水废渣的排放。（5）为能源的综合梯级利用提供了可能：当用户不仅仅需要电力，而且需要其它能量形式时，分布式电站可在小范围内实现热、电、冷联产。 “十六大”提出2020年国GDP翻两番达4万亿美元，届时全国约需发电装机容量为8亿～9亿千瓦左右。目前国内已有装机容量是3.5亿千瓦，4.5亿～5.5亿千瓦。实现上述目标，如果全部用煤就必须新增12亿吨以上电力用煤，由此将对资源、采掘、运输及环境带来难以承受之重70%以上分布在华北和西北，可开发水能资源的68%集中在西南，而东部沿海发达地区及北京等能源电力消费中心地区缺少能源资源。第三，现代社会对供电的可靠性和环境的兼容性要求越来越高，高效、低污染的分布式电源系统日益受到重视。近年来美国、加拿大、台湾相继发生因自然灾害或人为因素造成的大面积停电，许多重要用户长期不能恢复供电，给社会和经济造成了巨大的损失。这些由不可抗力引起的电网破坏无不使人引发出一个重要的思考：提高我国电力系统供电的可靠性和供电质量，虽然主要依靠电网的改造和技术革新，但如果在电网中有许多分布式电源在运转，供电的可靠性将会大大提高。对于北京而言，作为首都，拥有政府要害部门、军事指挥中心、大学、医院、数据处理和通讯中心、商业大楼、娱乐中心、现代制造业，对电力供应的可靠性和质量要求很高。针对这些部门建设必要的分布式电站，会使供电的可靠性和电力质量大大提高。 建设分布式电站可以是我国燃料电池(Fuel Cell,FC)一种可将燃料和氧化剂中的化学能按电化学方式等温地直接、连续地转换为电能的电化学反应器。不经过热机过程，Ox排放量低于2ppm和SOx排放量低于1ppm。 (3)小型高效，可提高供电可靠性。燃料电池的发电效率受负荷和容量的影响较小，在低负荷时发电效率还会升高像美国这样电力工业已很发达的情况下，将来对燃料电池的市场约在17000MW/年以上。对燃料电池的需量将远远大于17000MW/年。燃料电池一百多年直接氧化甲醇燃料电池（DMFC）DMFC以液体甲醇作燃料直接氧化发电，将它用作移动设备的电源比用纯氢作燃料和通过重整器得到的富氢气体作燃料要方便得多，所以受到人们的重视目前这类电池还处于较为基础的电催化研究阶段可在低温下起动和工作，且无腐蚀性电解质，安全可靠模块结构、积木性强，适应不同的功率要求比功率最高，可达1000W/L或1W/CM以上PEMFC电池在电站建设方面已得到一定程度的开发应用。美国在PEMFC的开发方面是面向家庭用分散式电源，实现热电联供。Plug-Power公司已推出一种家用3～5kw级利用天然气，经过PEM燃料电池发电装置，其所发电力的成本比电网电价降低约20%。供热型的5～7kw级家用PEMFC的优越性可以想象也是明显的。-Power公司与GE合作，计划2001年使10kw PEMFC进入商业化，价格达到S750—1000／kw，大批量生产后，使PEMFC的价格达到$350／kw。 加拿大在PEMFC方面居世界领先地位，已建成250kw PEMFC示范电站，目标是在近几年内使250kw级PEMPC商业化。加拿大Ballard公司推出的200～250kw级PEM燃料电池组，彻底粉碎了“PEM燃料电池不易发展成为大型电站”的说法。MFC被列入“新阳光计划”，目前开发的容量为(1—2)kw。我国全面开展了质子交换膜燃料电池的电池材料与电池系统的研究，并组装了多台百瓦、1kW-2kW、5kW和25kW电池组与电池系统。目前，我国上海正在示范以纯氢气为燃料的PEMFC分布能源，上海神力科技有限公司研制的5－10kw燃料电池发电站自2004年9月份起，每天连续运行9个小时左右，累计运行时间已达到1000小