Ogniwa paliwowe w rozproszonych systemach zasilania
Ogniwa paliwowe łączą wodór z tlenem w reakcji chemicznej, wytwarzając wodę, energie elektryczną i ciepło. Zasilane wodorem uzyskanym z gazu ziemnego lub odnawialnego biogazu i nie produkując żadnych zanieczyszczeń, stanowią ważny element europejskiego planu działania w zakresie energii. Istnieją jednak przeszkody utrudniające powszechne wykorzystanie stacjonarnych ogniw paliwowych. Należące do nich wyznaczanie realistycznych celów pod względem efektywności, emisji i specyfikacji technicznej jest nie tylko skomplikowane, ale aktualnie niemożliwe. Przyczyną tego są różnice w sieciach dystrybucyjnych w poszczególnych krajach, a ponadto technologia ogniw paliwowych jest również dość zróżnicowana. Korzystający z funduszy UE naukowcy starali się rozwiązać tę sytuację pod względem technologicznym i ekonomicznym. W ramach projektu FC-EUROGRID (Evaluating the performance of fuel cells in European energy supply grids) zebrali oni informacje na temat typowych sieci energetycznych w krajach UE. Dane z przedsiębiorstw komunalnych i Eurostatu wykorzystano do stworzenia 'Atlasu europejskich sieci energetycznych'. Aby ustalić przeciętną sprawność ogniw paliwowych, zespół przeprowadził również symulację ich działania w różnych środowiskach. Następnie, pracowano nad udoskonaleniem modeli numerycznych tak, aby umożliwiały one ocenę pracy mikrojednostek kogeneracyjnych i rozproszonego wytwarzania energii. Wyniki pokazały różnice emisji na jednostkę energii elektrycznej dostarczonej do odbiorców w poszczególnych krajach. Opracowane analizy wdrożono, aby ustalić techniczne i ekonomiczne cele dla sprawności ogniw paliwowych. Cele te uwzględniły różnice zarówno w konstrukcji sieci energetycznych, jak i w zastosowanych rodzajach paliw. Zgodnie z oczekiwaniami, mają one umożliwić lepszą ocenę propozycji finansowania i przewagi instalacji ogniw paliwowych nad technologiami konwencjonalnymi dzięki uwzględnieniu zmiennych acz niezmiernie ważnych lokalnych warunków roboczych. FC-EUROGRID zapewnił niezbędne podstawy dla oceny systemów ogniw paliwowych, wykorzystując kompleksową bazę danych informacji na temat rzeczywistych lokalnych sieci energetycznych i rodzajów ogniw paliwowych. Analizowanie redukcji emisji dwutlenku węgla i sprawności w rzeczywistych warunkach pracy pomoże stworzyć gospodarkę opartą na energii odnawialnej i sektor energetyczny wolny od emisji dwutlenku węgla.
Słowa kluczowe
Ogniwa paliwowe, wodór, gaz ziemny, sieci energetyczne, kogeneracja ciepła i energii
