Экологически чистая энергия, теплоэнергетические установки для получения экологически чистой энергии

Одним из действенных способов уменьшить влияние человека на природу является технология получения "чистой энергии» без вредных выбросов. Современная энергетика основанная в первую очередь на сжигании полезных ископаемых видов топлива оказывает наиболее негативное воздействие на окружающую среду. Начиная от добычи, переработки и транспортировки энергоресурсов и заканчивая их сжиганием для получения тепла и электроэнергии - все это пагубно отражается на экологии нашей страны. Основная роль в увеличении эффективности использования энергии принадлежит современным энергосберегающим технологиям.

Энергосберегающие технологии позволяют решить сразу несколько задач: сэкономить существенную часть энергоресурсов, решить проблемы отечественного ЖКХ, повысить эффективность производства и уменьшить нагрузку на окружающую среду.

Для этого Россия располагает большим потенциалом организационного и технологического энергосбережения. Одной из наиболее перспективных технологий является инновационная технология получения электроэнергии и тепла при помощи беспламенного окисления топлива в топливных элементах. Внедрение в промышленность и ЖКХ этой технологии, способно добиться высоких и значительных результатов по энергосбережению.

Топливный элемент – это устройство, которое эффективно вырабатывает постоянный ток и тепло из богатого водородом топлива путем электрохимической реакции.

Топливный элемент вырабатывает постоянный ток путем химической реакции. Топливный элемент включает анод, катод и электролит. В отличие от батарей, топливные элементы не могут накапливать электрическую энергию, не разряжаются и не требуют электричества для повторной зарядки. Топливные элементы могут постоянно вырабатывать электроэнергию, пока они имеют запас топлива и воздуха.

Основное отличие от других генераторов электроэнергии-топливные элементы не сжигают топливо, они преобразуют химическую энергию топлива напрямую в электричество, тепло и воду. Топливные элементы высокоэффективны и не производят большого количества парниковых газов, таких как углекислый газ, метан и оксид азота.

Топливные элементы вырабатывают электроэнергию и тепло вследствие происходящей электрохимической реакции, используя электролит, катод и анод. Анод и катод разделяются электролитом, проводящим протоны. После того, как водород поступит на анод, а кислород - на катод, начинается химическая реакция, в результате которой генерируются электрический ток, тепло и вода.

Существуют различные типы топливных элементов – выбор подходящего типа топливного элемента зависит от его применения.

Топливные элементы делятся на высокотемпературные и низкотемпературные. Низкотемпературные топливные элементы требуют в качестве топлива относительно чистый водород. Высокотемпературные топливные элементы могут осуществлять "внутреннее преобразование" топлива при повышенных температурах.

Методы выработки электричества

Топливные элементы

Турбины на угольном топливе

Турбины на газовом топливе

Дизельный двигатель внутреннего сгорания

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания

Благодаря ряду неоспоримых преимуществ перед традиционными источниками энергии и схемами энергоснабжения автономные теплоэнергетические установки на основе топливных элементов занимают все более значительное место в производстве "чистой» энергии и тепла. При этом они устанавливаются непосредственно у потребителя. Важным стимулом расширения их применения является и постоянный рост цен на газ, тарифы и услуги со стороны поставщиков газа и электроэнергии.

• Очень высокий КПД - до 95%
• Производительность установок от 100 Вт и до 2,8 МВт постоянного или переменного тока
• Установка может работать на любых углеводородных газах (попутный, природный) метаноле, дизеле, водороде
• В процессе работы энергогенерирующая установка позволяет получать электроэнергию, пар и чистую воду
• Очень низкая стоимость получаемой электроэнергии
• После монтажа и запуска в работу установке не требуется техническое обслуживание и профилактика в течение 5 лет
• Во время работы установка бесшумна, отсутствуют вибрации, практически отсутствующие загрязняющие экологию выбросы
• Отсутствие климатических ограничений по месту установки устройства
• Компактный размер – установка поставляется единым модулем, установка не требует подготовки специального силового фундамента – достаточно просто ровной поверхности
• В конструкции устройства отсутствую подвижные и быстро изнашиваемые детали, расходники

Более чем 40-летний опыт лег в основу создания мощных инновационных стационарных установок выработки электроэнергии на основе карбонатных топливных элементов. В результате многих лет исследований и инвестиций существующие установки на сегодняшний день выработали более 300 млн. киловатт-часов электроэнергии на более чем 80-ти станциях по всему миру.

На сегодняшний день на международные рынки США и Европы уже выведены инновационные электростанции на топливных элементах огромной линейки по мощностям, до нескольких мегаватт в одном блоке.

Установки были созданы в рамках программы разработки инновационных экологически чистых, конкурентоспособных топливных элементов для удовлетворения различных потребностей в электроэнергии, включая чистые большие центральные станции для генерации электроэнергии на угольном топливе. Цели программы включают разработку силовой установки на топливных элементах мегаваттного класса и системы поддержания баланса для эксплуатации на синтезированном газе на угольной основе, удаляя более 90% углерода. Программа также нацелена на оптимизацию энергосберегающего исполнения станции и разработку инновационных технологий топливных элементов для повышения производительности и сокращения расходов.

Теплоэнергетические установки на карбонатных топливных элементах идеально подходят для широкого спектра рынков и сфер применения, охватывая промышленных и коммунальных потребителей. Они могут вырабатывать рациональную, надежную, экономическую энергию там, где это необходимо, - без выбросов, наносящих вред окружающей среде. Используя модульную конфигурацию, теплоэнергетические установки на карбонатных топливных элементах производят надежную энергию на месте, соответствующую установленным требованиям от 0,3 МВт до более 40 МВт в местах использования нескольких модулей. Свыше 80 установок на карбонатных топливных элементах работают в мире. Они зарекомендовали себя на практике, производя надежную и экономичную энергию.

Теплоэнергетические установки на карбонатных топливных элементах используют технологию, которая работает при высоких температурах и позволяет использовать природный газ без внешней системы риформинга. Риформинг углеводородного топлива в водород происходит непосредственно в батареях топливных элементов.

Непосредственный риформинг газообразного топлива внутри батареи топливных элементов представляет собой менее сложный процесс, что делает его менее дорогостоящим по сравнению с другими типами топливных элементов с более низкими рабочими температурами, которые должны осуществлять внешний риформинг топлива во внешних установках.

Еще одним преимуществом высокотемпературных топливных элементов является то, что они производят высококачественное отработавшее тепло для производства горячей воды и пара.

Установка состоит всего из трех компонентов:

1 - Узел подготовки обратного потока газа: здесь подготавливается газ для топливных элементов. Он десульфурируется, нагревается и увлажняется.

2 - Основной модуль топливных элементов: включает в себя батарею топливных элементов, смесительную камеру для свежего воздуха, анодного газа и катодного воздуха, отводной камин для катодных выхлопов, два рециркуляционных вентилятора, и радиатор, который доводит систему до рабочей температуры.

3 - Модуль контроля и инвертера: здесь располагаются функции управления системой, и постоянный ток из топливных элементов преобразуется в переменный ток.

Тепловая энергия, вырабатываемая установкой, поставляется в форме горячего обедненного воздуха с температурой от 400 до 450°C. Теплопроизводительность находится в диапазоне от 180 до 200 кВт, учитывая охлаждение обедненного воздуха до 80°C. Это дает возможность широкому применению установи в области теплоэнергетики, в частности в сфере производства технологического пара, технологического тепла для производственных нужд.

Установка может эксплуатироваться с использованием значительного количества разных газообразных или газифицированных видов топлива, которые характеризуются низкими выбросами загрязняющих веществ, а также высоким электрическим и тепловым КПД. Коэффициент энергия/тепло может регулироваться в широком диапазоне.

Комбинация систем газификации биомасс или отходов с установкой, а также с адаптированными абсорбционными охладителями формируют базовый строительный блок для интегрированной энергосберегающей системы энергообеспечения, которая отвечает требованиям различных отраслей промышленности и торговли, муниципального использования, коммунальных служб и, возможно, частного сектора. Производственные предприятия, холодильные склады, офисные здания, компьютерные и телекоммуникационные центры, супермаркеты, спортивные сооружения, жилые помещения и др. – вот места применения установки.

Инновационная идея децентрализованного использования рассредоточенных источников доступной энергии для производства различных форм потребляемой энергии оказывает разнообразное влияние на экономическую и экологическую ситуацию за счет снижения потерь на передачу энергии, повышая уровень энергосбережения, снижения требований к инфраструктуре, снижения выбросов парниковых газов и загрязняющих веществ, снижения зависимости от импорта первичных источников энергии, а также позитивно влияет на торговый баланс. Децентрализованное производство потребляемой энергии и ее децентрализованное использование, увеличивает занятость населения в экономике и областях сельского хозяйства, а также предоставляет возможности предприятиям малого и среднего бизнеса.

Более подробно – "Пример теплоэнергетической установки (2.8 МВт) на карбонатных топливных элементах"

Преимущества

Некоторые характеристики и преимущества теплоэнергетических установок на карбонатных топливных элементах:

• Рациональность: Производится больше электрической энергии при использовании меньшего количества топлива с высоким КПД 47%. Данный тип установко имеет наилучший КПД в классе своего размера.
• Экологичность: В атмосферу выделяется небольшое количество CO₂ и практически равное нулю количество загрязняющих веществ, что позволяет располагать установки в тех регионах, где ограничения выбросов запрещают использовать традиционные технологии производства энергии.
• Бесшумность: Установкиработают практически незаметно, что делает их пригодными для использования почти во всех местах.
• Надежность: Конструкция установок обеспечивает высокий уровень надежности и длительный срок службы в практически необслуживаемом режиме.
• Экономия топлива: Установки производит больше электроэнергии, чем другие системы распределенного производства энергии при таких же затратах топлива и представляет дополнительную ценность при использовании в комбинированном производстве электроэнергии и тепла.
• Простота: Мониторинг системы топливных элементов в режиме реального времени посредством Интернета или других систем телекоммуникации.
• Универсальность: Установки работают на широком ассортименте видов топлива для использования в широком диапазоне сфер применения. Их конструкция позволяет осуществить установку в ряде мест, включая промышленные, коммерческие и коммунальные объекты. Модульная конструкция позволяет соединять между собой несколько блоков для увеличения в разы выходной мощности.
• Комбинированное производство: Комбинированное производство электроэнергии и тепла, которое можно использовать для производства горячей воды, пара высокого давления или охлаждения с абсорбционными холодильниками.

Высокая производительность теплоэнергетических установок на топливных элементах на основе фосфорной (ортофосфорной) кислоты при комбинированном производстве тепловой и электрической энергии является одним из преимуществ данного вида топливных элементов. В установках используется окись углерода с концентрацией около 1,5%, что значительно расширяет возможность выбора топлива. Помимо этого, СО₂ не влияет на электролит и работу топливного элемента, данный тип элементов работает с риформированным природным топливом. Простая конструкция, низкая степень летучести электролита и повышенная стабильность также являются преимущества данного типа топливных элементов.

Промышленно выпускаются теплоэнергетические установки с выходной электрической мощностью до 500 кВт. Установки на 11 МВт прошли соответствующие испытания. Разрабатываются установки с выходной мощностью до 100 МВт.

Более подробно – "Пример теплоэнергетической установки (400кВт) на фосфорно-кислотных топливных элементах"

В течение нескольких десятилетий эксперты были согласны, что твердооксидные топливные элементы обладают наибольшим потенциалом среди любых технологий топливных элементов. Отличаясь недорогими керамическими материалами и чрезвычайно высоким электрическим КПД, инновационные твердооксидные топливные элементы могут гарантировать хорошие экономические показатели без зависимости от комбинированного производства электроэнергии и тепла. Но до сих пор существовали значительные технические сложности, препятствующие коммерциализации данной многообещающей новой технологии. Твердооксидные топливные элементы работают при чрезвычайно высокой температуре (обычно свыше 800 °C). Благодаря высокой температуре они обладают чрезвычайно высоким электрическим КПД и гибкостью в отношении топлива, что содействует получению лучших экономических характеристик, но в то же время создает сложности для проектирования.

Благодаря достижениям в области материаловедения и инновационному исполнению, технология твердооксидных топливных элементов в настоящее время является рентабельным решением по получению электроэнергии.

Мощность одного модуля, собранного из элементов, составляет 100 кВт. Если говорить о среднем потреблении электроэнергии, то это будет источник на 100 частных домов или одно небольшое офисное здание на три тысячи квадратных метров. Однако, модули могут соединяться в установки мощностью 1 МВт и более.

Теплоэнергетические установки обеспечивают резервное электропитание для критически важных инфраструктур сети связи для беспроводной, постоянной и широкополосной связи в системе телекоммуникаций, в диапазоне от 250 Вт до 15 кВт, они предлагают множество непревзойденных инновационных характеристик:

• Малое количество подвижных деталей и отсутствие разрядки в режиме ожидания
• Энергосбережение
• Низкий уровень шумов
• Пабочий диапазон от -40°C до +50°C
• Установка на улице и в помещении
• Мощность – до 15 кВт
• Минимальное ежегодное техническое обслуживание
• Экологически чистая энергия – низкий уровень выбросов с минимальным воздействием на окружающую среду

Во время таких происшествий, как отключения электропитания, землетрясения, бури и ураганы, важно, чтобы системы продолжали работать и была обеспечена надежная подача резервного электропитания на протяжении длительного периода времени, независимо от температуры или срока эксплуатации системы резервного электропитания.

Линейка устройств электропитания на основе топливных элементов идеально подходит для поддержки сетей засекреченной связи. Благодаря заложенным в конструкцию принципам энергосбережения, они обеспечивают экологически чистое, надежное резервное питание с повышенной продолжительностью действия (до нескольких дней) для использования в диапазоне мощностей от 250 Вт до 15 кВт.

Установки на топливных элементах, работающие на жидкой топливной смеси из метанола и воды, обеспечивают надежное резервное электропитание с повышенной продолжительностью действия, вплоть до нескольких дней. Кроме того, эти установки отличаются значительно сниженными требованиями в отношении технического обслуживания в сравнении с генераторами и батареями, необходимо лишь одно посещение с целью технического обслуживания в год.

Типичные характеристики мест применений для использования установок на топливных элементах в сетях передачи данных:

• Применения с количествами потребляемой энергии от 100 Вт до 15 кВт
• Применения с требованиями в отношении автономной работы > 4 часов
• Повторители в оптико-волоконных системах (иерархия синхронных цифровых систем, высокоскоростной Интернет, голосовая связь по IP-протоколу…)
• Сетевые узлы высокоскоростной передачи данных
• Узлы передачи по протоколу WiMAX

Установки на топливных элементах для резервного электропитания предлагают многочисленные преимущества для критически важных инфраструктур сетей передачи данных в сравнении с традиционными автономными батареями или дизельными генераторами, позволяя повысить возможности использования на месте:

1. Технология жидкого топлива позволяет решить проблему размещения водорода и обеспечивает практически неограниченную работу резервного электропитания.
2. Благодаря тихой работе, малой массе, устойчивости к перепадам температур и функционированию практически без вибраций топливные элементы можно устанавливать вне здания, в промышленных помещениях/контейнерах или на крышах.
3. Приготовления к использованию системы на месте быстры и экономичны, стоимость эксплуатации низкая.
4. Топливо обладает способностью к биоразложению и представляет собой экологически чистое решение для городской среды.

Системы мониторинга и контроля доступа с помощью системы видеонаблюдения (устройства чтения идентификационных карт, устройства для закрытия двери, техника биометрической идентификации и т.д.), системы автоматической пожарной сигнализации и пожаротушения, системы управления лифтами и телекоммуникационные сети, подвержены риску при отсутствии надежного альтернативного источника электропитания питания продолжительного действия.

Установка на топливных элементах, обеспечивающая резервное электропитание, не производит шума, является надежной, выбросы, выделяемые ей, равны нулю или весьма низки, ее легко установить на крыше или вне здания. Она не разряжается и не теряет мощность в режиме ожидания. Она обеспечивает непрерывную работу критически важных систем, даже после того, как учреждение прекратит работу и здание будет покинуто людьми.

Инновационные установки на топливных элементах защищают дорогостоящие вложения критически важных сфер применения. Они обеспечивают экологически чистое, надежное резервное питание с повышенной продолжительностью действия (до многих дней) для использования в диапазоне мощностей от 250 Вт до 15 кВт в сочетании с многочисленными непревзойденными характеристиками и, особенно, высоким уровнем энергосбережения.

На твердооксидных топливных элементах (ТОТЭ) построены надежные, энергетически эффективные и не дающие вредных выбросов теплоэнергетические установки для выработки электроэнергии и тепла из широко доступного природного газа и возобновляемых источников топлива. Эти инновационные установки используется на самых различных рынках, от домашней выработки электричества до поставок электроэнергии в удаленные районы, а также в качестве вспомогательных источников питания.

Эти энергосберегающие установки производят тепло для отопления помещений и подогрева воды, а также электроэнергию, которая может быть использована в доме и отведена назад в электросеть. Распределенные источники выработки электроэнергии могут включать фотогальванические (солнечные) элементы и ветровые микротурбины. Эти технологии на виду и широко известны, однако их работа зависит от погодных условий и они не могут стабильно вырабатывать электроэнергию круглый год. По мощности теплоэнергетические установки могут варьироваться от менее чем 1 кВт до 6 МВт и больше.

Малые теплоэнергетические установки предназначены для работы в распределенной сети выработки энергии, состоящей из большого числа малых генераторных установок вместо одной централизованной электростанции.

На рисунке ниже указаны потери эффективности выработки электроэнергии при ее выработке на ТЭЦ и передаче в дома через традиционные сети электропередач, используемые на данный момент. Потери эффективности при централизованной выработке включают потери с электростанции, низковольтной и высоковольтной передачи, а также потери при распределении.

Рисунок показывает результаты интеграции малых теплоэнергетических установок: электричество вырабатывается с эффективностью выработки до 60% на месте использования. В дополнение к этому, домохозяйство может использовать тепло, вырабатываемое топливными элементами, для нагрева воды и помещений, что увеличивает общую эффективность переработки энергии топлива и повышает уровень энергосбережения.

Теплоэнергетические установки могут использовать различные технологии для выработки электроэнергии. Эти технологии включают бензиновые, дизельные и газовые двигатели внутреннего сгорания и топливные элементы.

Теплоэнергетические установки, использующие технологию внутреннего сгорания, имеют некоторые преимущества в том, что они имеют низкую капитальную стоимость и могут подвергаться быстрой смене циклов выработки для удовлетворения потребности в электроэнергии (отслеживание нагрузки). Недостаток этих устройств состоит в большом количестве подвижных деталей, шумности работы и высоком уровне выбросов. Одним из главнейших недостатков является сравнительно низкая эффективность выработки электроэнергии, что означает избыточное количество вырабатываемого тепла и низкий уровень энергосбережения.

Значительное преимущество теплоэнергетических установок на инновационных топливных элементах состоит в практическом отсутствии подвижных частей, незначительных выбросах и низком уровне шума. Установки на твердооксидных топливных элементах идеально подходят для длительной работы, обеспечивая стабильное снабжение электроэнергией на уровне базовой нагрузки 24 часа в сутки. Такие установки обладают высокой эффективностью выработки электроэнергии, что означает меньшее количество избыточного тепла и больше электроэнергии на заданное количество топлива, что означает высокий уровень энергосбережения. Другие преимущества таких установок включают: работу на природном газе с использованием существующей инфраструктуры, способность работать на других видах топлива, таких как дизельное, сжиженный газ, метанол и другие типы углеводородного топлива. Уровень выбросов таких установок является крайне низким, без выброса окиси азота и двуокиси серы и с выбросом на 60% меньшего количества углекислого газа, чем технологии, работающие на сжигании топлива, такие, как угольная ТЭЦ.

Для коммунальных служб:

• Увеличение прибыли – за счет энергосбережения, так как производится больше электроэнергии на единицу потребляемого топлива
• Уменьшение капитальных затрат – отложенные инвестиции в централизованную выработку электроэнергии, так как малые теплоэнергетические установки восполняют недостатки поставок
• Уменьшение затрат на передачу энергии – так как энергия уже вырабатывается на месте использования
• Стабильная поставка электроэнергии на нагрузку – выработка на низковольтной стороне ЛЭП

Для потребителя:

• Компактность – бесшумная работа и сходный размер с существующими устройствами
• Энергетическая безопасность – топливный элемент вырабатывает электроэнергию на дому
• Экологическая безопасность – меньший выброс парниковых газов
• Возможное уменьшение расходов на электроэнергию

Для экологии:

• Уменьшение выбросов парниковых газов
• Отсутствие вредных выбросов

Теплоэнергетическая установка использует новейшие инновационные модули топливных элементов, которые обеспечивают самый высокий уровень электрического КПД в мире – 60% расчетного электрического КПД. Это означает высокий уровень энергосбережения, так как теплоэнергетическая установка производит больше электроэнергии из такого же количества топлива по сравнению с традиционными маломасштабными электрогенераторами.

Теплоэнергетическая установка на природном газе оборудована интегрированным теплообменным устройством для регенерации тепла от модуля топливных элементов. Отдельный резервуар для воды может быть присоединен к модулю для увеличения КПД системы.

может быть установлена в качестве:

• cистемы электрогенератора без регенерации тепла (только электроэнергия)
• совмещенная система электрогенератора с регенерацией тепла (электроэнергия + тепло)

В связи с высоким электрическим КПД, установкапроизводит намного меньше тепла, чем другие электрогенераторы. Меньше затрат на производство тепла означает больший период эксплуатации, который в свою очередь обеспечивает более высокий КПД, помогая снизить выбросы углекислого газа.

1 - Модуль топливных элементов

2 - Интегрированная система подготовки воды

3 - Интегрированная система газоочистки

4 - Система управления энергосистемой, включающая преобразователь энергии,

присоединенный к внешней сети

Установка на природном газеможет работать, как автономный генератор или управляться дистанционно. Количество выработки электроэнергии может быть настроено таким образом, чтобы удовлетворять различным требованиям по производству электроэнергии; от электрогенератора генератора "постоянной базисной нагрузки» до электрогенератора "с заданным ограничением максимума нагрузки». Модуль установки имеет разные режимы работы:

Подогрев
Полностью автоматический с использованием электропитания от сети (запуск от внешней сети невозможен)

Самоподдержание
Топливный элемент вырабатывает электроэнергию, но с нулевой мощностью на выходе (например, при ошибке подачи электропитания)

Выработка электроэнергии
Топливный элемент вырабатывает электроэнергию; выработка колеблется от 0% до 100%

Охлаждение
Используя электропитание от сети (приблизительно от 36 до 72 часов для безопасного охлаждения)

С целью устранения ограничений традиционных решений в области резервного электропитания была разработана инновационная технология экологически чистых топливных элементов. Топливные элементы надежны, не производят шума, содержат меньше подвижных деталей, чем генератор, имеют более широкий диапазон рабочих температур, чем батарея: от -40°C до +50°C и, как результат, обеспечивают чрезвычайно высокий уровень энергосбережения. Кроме того, затраты на такую установку на протяжении срока эксплуатации ниже затрат на генератор. Более низкие затраты на топливный элемент являются результатом всего одного посещения с целью технического обслуживания в год и значительно более высокой производительностью установки. В конце концов, топливный элемент представляет собой экологически чистое технологическое решение с минимальным воздействием на окружающую среду.

Огромный интерес в мире проявляется к инновационным системам на топливных элементах с прямым окислением метанола (ПОМТЯ) для мобильного применения. Топливный элемент с прямым окислением метанола является разновидностью топливного элемента с мембраной обмена протонов мембраной (МОПТЯ), в которой топливо, метанол, предварительно не разлагается с выделением водорода, а поступает в элемент напрямую.

Поскольку метанол поступает в топливный элемент напрямую, каталитический риформинг (разложение метанола) не нужен; хранить метанол гораздо проще, чем водород, поскольку нет необходимости поддерживать высокое давление, так как метанол при атмосферном давлении является жидкостью. Энергетическая ёмкость (количество энергии в данном объеме) у метанола выше, чем в таком же объеме сильно сжатого водорода.

Инновационные топливные элементы с прямым окислением метанола идеально подходят в качестве надёжного источника энергии для мобильных и переносных устройств мощностью до 250 Вт. Они получили широкое распространение во всём мире в качестве эффективного источника энергии для использования в транспортных средствах, питания мобильной и стационарной аппаратуры специального назначения.

1.1. Источники энергии мощностью 25-90 Вт

Первая группа источников энергии разработана специально для электропитания устройств с малым потреблением: ноутбуков, мобильных средств связи, переносного освещения и пр. Группа включает пять моделей мощностью 25-90 Вт с зарядной ёмкостью от 600 до 2160 Вт-ч в день.

Это - тихие, надёжные и полностью автоматические устройства.

1.2. Источники энергии мощностью до 250 Вт

Серия инновационных источников энергии предназначена специально для использования профессиональными и государственными службами. Серия включает четыре модели зарядной ёмкостью от 600 до 2160 Вт-ч/день. Большей выходной мощности можно достичь за счёт одновременного использования нескольких источников.

Источники серии предлагаются профессиональным организациям для использования в неэлектрифицированных мобильных и стационарных установках и являются стопроцентно надёжными источниками тока для систем безопасности и наблюдения, дистанционных приборов наблюдения, систем измерения и передачи данных и пр.

Конфигурация источников предлагает мобильное и не требующее технического обслуживания комплексное решение проблемы источника энергии в неэлектрифицированной местности, безотказно вырабатывая энергию в любое время и в любом месте. Источники надёжно функционирует в любую погоду и в любое время года и при необходимости могут использоваться даже под землёй. Они особенно незаменимы на неэлектрифицированных островах, где нет распределительных щитов.

Источник (номинальная мощность 250 Вт) предназначен для использования в качестве мобильного источника энергии в автомобилях МЧС и аварийно-ремонтных служб. Он может служить в качестве мобильного или стационарного зарядного устройства для любых аккумуляторов и подходит для питания систем наблюдения и другого оборудования, установленного в автомобиле. Для переноса источника требуется только один человек. При необходимости источник может использоваться и в полевых условиях.

Источник работает бесшумно. Он экономно расходует топливо и весит как минимум в 30 раз меньше, чем свинцовые батареи.

Переносной источник разработан для использования в полевых условиях. Источник, а также картриджи к нему, легко помещаются в кармане одежды и служат источником энергии для различного оборудования, такого как приборы ночного видения, GPS- и радиосистемы, ноутбуки и т.д. Источник весит всего лишь 1 кг, т.е. на 80% меньше обычных аккумуляторов.

Технология, направленная на создание источников энергии для размещения на автомобилях, использовалась и при разработке источника. Эта особо прочная модель служит источником тока для оборудования, установленных в автомобиле, такого как ноутбуки, коммуникационные, навигационные системы и т.д.

1.3. Источники энергии мощностью 0,25 – 5 кВт

Установка:
Низкая потребность в техническом обслуживании, надежная, тихая работа, низкий уровень выбросов

Топливо:
Метанол / вода

Мощность:
250 Вт

Напряжение:
12 В постоянного тока или 24 В постоянного тока

Сферы применения
Установка на топливных элементах разработана для дополнения батарей

Основные преимущества:

• Передовая инновационная технология – использует зарекомендовавшую себя в промышленных масштабах технологию с мембраной обмена протонов (МОПТЯ)
• Устойчивость к изменениям условий окружающей среды – надежная работа в широком диапазоне температур
• Интеграция без осложнений – автоматический пуск и останов, обеспечивающий резервное электропитание в любое время, если напряжение батареи опускается ниже заданного пользователем порогового значения напряжения.
• Экономическая эффективность – экономичная альтернатива ненужным комплектам батарей, дополнительным фотогальваническим панелям и генераторам, требующим постоянного технического обслуживания.
• Адаптивная система – простая интеграция с гибридными системами для дополнения батарей.
• Масштабируемая система – для более высоких требований к системе электропитания можно параллельно использовать несколько систем.
• Низкая потребность в техническом обслуживании – химический процесс в сравнении с внутренним сгоранием.
• Предсказуемые эксплуатационные характеристики – система дистанционного мониторинга и контроля для обеспечения хорошей работы системы.

Комплект для интеграции

Цель:
обеспечение топлива для установки на топливных элементах, а также удобного доступа к электрическим соединениям и дистанционного мониторинга.

Сферы применения
Установка на топливных элементах разработана для мобильно-стационарного применения

Комплект для интеграции включает топливный бак в прочном запирающемся корпусе и электрический интерфейс в сборе для быстрой установки и внутреннего соединения системы с батарейными блоками пользователя. Электрический интерфейс обеспечивает легкий доступ к электрическим соединениям и функциям дистанционного мониторинга; он разработан для установки вне помещения, но для удобства пользователя может быть установлен в контейнере с электронными устройствами. Топливный банк в сборе обеспечивает достаточное количество топлива для более 90 часов работы системы iна полной мощности и включает реле уровня топлива, которые можно дистанционно контролировать для эффективного пополнения уровня топлива. Комплект для интеграции разработан для удобного внутреннего соединения установки с оборудованием пользователя, что делает возможной более простую и эффективную установку, соответствующую требованиям сфер применения пользователя.

• Эффективная установка – разъемы DIN, прерыватели, выключатели каналов и полный комплект документации обеспечивают эффективную установку и интеграцию с батареями пользователя и установкой
• Прочность – стальная конструкция больших размеров с блокируемым доступом для жестких условий использования вне помещения.
• Конфигурируемость – электрический интерфейс в сборе можно монтировать вне помещения на топливном баке в сборе, на панели, или в помещении в контейнере для оборудования в соответствии с требованиями пользователя.
• Встроенная подача топлива – для совершенной интеграции с установкой в топливный бак в сборе встроены топливный фильтр, насос, индикатор давления, запорный клапан датчики уровня и топливоподкачивающий контур.
• Стабильность топлива – воздухообмен надежно минимизирован благодаря конструкции топливного бака и крышки, что обеспечивает стабильность топлива на протяжении многих лет.

Установка:
Надежная, ультратихая, низкий уровень выбросов

Топливо:
метанол/вода

Мощность:
2,5 кВт или 5 кВт

Напряжение:
24 В постоянного тока или 48 В постоянного тока

Сферы применения:
Установка на топливных элементах разработана для мобильно-стационарного применения

Система представляет собой установку на топливных элементах для электропитания с повышенной продолжительностью действия, доступную в вариантах 2,5 кВт и 5 кВт. Установка включает топливный преобразователь, который преобразует жидкое топливо из метанола и воды в газообразный водород для приведения в действие топливных элементов.

Установка разработана для обеспечения высокой надежности, продолжительной работы в автономном режиме, минимального технического обслуживания при сохранении высокого уровня энергосбережения. Работая на жидком топливе из метанола и воды, инновационная установка производит свой собственный водород, в месте использования и по требованию, устраняя, тем самым, необходимость доставки и хранения водорода, обеспечивая электропитание на протяжении продолжительного периода времени.

Новым словом в области инновационных технологий получения энергии являются твердокислотные топливные элементы, как разновидность топливных элементов с мембраной обмена протонов.

Переносные источники на этой технологии используют в качестве топлива дизельное топливо. В состав устройства входит блок холодного риформинга дизельного топлива. Это – уникальная разработка, позволяющая испарять и смешивать дизельное топливо с воздухом и паром, достигая высокого уровня энергосбережения. На выходе устройства получается водород, CO₂ и тепло. Благодаря высокой эффективности устройства выход CO₂ существенно ниже, чем у обычных двигателей внутреннего сгорания. А такие составляющие дизельных выхлопных газов, как частицы дизельного топлива, сажа, NOx, CO вообще отсутствуют. Также отсутствует дым и запах.

Водород затем подается на модуль, состоящий из собранных в сборки твердокислотных топливных элементов. Мощность одной сборки составляет 250 Вт. Сборки твердокислотных топливных элементов могут собираться в модули мощностью около 1 кВт. Сочетание двух инновационных решений позволил получить легкие и недорогие вспомогательные источники энергии.

Особо важным является то, что твердокислотные топливные элементы могут работать на водороде с большим количеством примесей. Для большинства остальных типов топливных элементов эти примеси являются ядом, т.к. они могут использовать только высокочистый водород.

Переносная установка электропитания имеет электрическую мощность 1 кВт и использует дизельное топливо. Это позволяет использовать ее во многих областях применения: на автомобильном и морском транспорте, в домохозяйствах, системах телекоммуникации, мобильных рефрижераторах, в качестве резервных источников питания и ИБП, переносных теплоэнергетических установок.

Пример теплоэнергетической установки (400 кВт) на топливных элементах (фосфорно-кислотный топливный элемент)

Персонал компании Интех ГмбХ (Intech GmbH) всегда готов предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемым теплоэнергетическим установкам для получения экологически чистой энергии.