燃料电池热电联产值得推广吗?
燃料电池热电联产发展情况如何?有补贴吗?燃料电池热电联产的优势是什么?
燃料电池热电联产连接天然气管网,使用燃料电池发电和产热。高达90%以上的综合效率意味着可以节省更多的热水和电力成本,而且可以减少50%的CO2排放量。作为分布式能源发电机,燃料电池热电联产还有助于减轻电网的压力,并且还可以组合起来形成虚拟发电厂。
在下文中,我们将以德国市场为例,向您展示热电联产发展状况,以及经济效益中包括哪些补贴和优势。
来源:Initiative Brennstoffzelle(IBZ)
► 德国市场发展状况
► 德国市场资金补贴
► KfW补贴
► BAFA补贴
► 联邦州补贴
► 电费补贴
► 燃料电池热电联产优势
► 经济效益
► 生态效益
► 能源政策
德国市场发展状况
德国在2007年开始家用燃料电池热电联产示范项目(氢能和燃料电池技术国家创新计划NIP)。与传统的热电联产系统相比,燃料电池热电联产系统可显著提高综合效率,从而降低家庭能源成本并减少CO2排放:每户家庭每年可以减少约50%的CO2排放,能源成本可以节省40%。燃料电池热电联产结构紧凑、少机械部件,因此相当耐用、维护成本低,使用寿命超过10年。电功率基本都在20kWel以内,适用于在单户、两户和多户房屋中提供电力需求。
德国联邦政府在NIP1阶段(2007年-2016年)投入2.23亿欧元用于家用燃料电池热电联产的研究开发和示范,最终实现800套的家庭应用。在NIP2阶段(2016年-2025年)将提供14亿欧元联邦资金,研发和市场激活相结合,提高德国氢能产业竞争力的同时创造更高的附加值。按照该计划的规划,到2019年超过5家燃料电池热电联产生产商,系统成本2,000-4,000欧元/kWel,到2021年实现173,500套燃料电池热电联产的安装。
根据KfW433的报道,截止2018年第一季度,已有729项燃料电池热电联产申请获得批准。从2007年到2016年,德国联邦政府一直在补贴个人家庭的安装。从2017年起资金补贴成功扩展到中小企业和市政府。到2017年底,共有2630套系统获得补贴。1kWel功率的燃料电池热电联产超过20,000欧元的终端售价,价格成为德国政府普及百万家庭清洁能源梦的最大障碍。德国联邦政府为了实现2030年65%的清洁能源愿景,颁布具有吸引力的补贴计划和政策,其中也对燃料电池热电联产进行了法律修订和补贴政策。
来源:NOW-GmbH
德国市场资金补贴
燃料电池热电联产因其能实现CO2减排和能源降本而得到德国政府的推广,各类补贴使终端用户产生兴趣从而在经济上获益。如果您预算的成本为20,000欧元,结合各类补贴政策,您可以申请到10,000欧元补贴。
KfW补贴
由德国政府发起的德国复兴信贷银行433(KfW433)节能建设和改造推广计划,自2016年底将电功率0.25kWel~5kWel的燃料电池热电联产作为新建和现有住宅建筑“能源效率激励计划”补贴的一部分,提供5,700欧元~28,200欧元的补贴。其中,5,700欧元属于基础资金补贴和450欧元/100Wel作为额外资金补贴。
自2017年7月起非住宅建筑的中小型企业、承包商和市政府也可以通过科技引进计划(简称TEP)申请政府补贴,用于燃料电池热电联产的安装。
BAFA补贴
自 2015 年 1 月 1 日起,德国联邦政府将高效的燃料电池作为“微型热电联产脉冲计划”修订的一部分,为"电效率"和"热效率"提供特别资金补贴。德国经济与出口管理局(简称BAFA)为燃料电池微型热电联产提供1,900欧元的补贴。燃料电池热电联产具有电功率和热功率的优势,BAFA分别补贴“电功率”和“热功率”1140欧元和475欧元,一套燃料电池微型热电联产合计资金补贴为3,515欧元。
联邦州补贴
德国多州积极推广燃料电池热电联产的应用。北莱茵-威斯特法伦州为适用于中小型企业的燃料电池示范项目提供资金支持。黑森州为了促进燃料电池微型热电联产的发展,提供资金给公司、自然人和法人、协会以及能源服务供应商,最高补贴占投资支出的50%,最高不超过17,000欧元,且无须偿还。
电费补贴
2016年1月1日起生效的“热电联产法”(KWKG 2016)对燃料电池热电联产产生的电费进行补贴。原则上,对送入公共电网的电进行价格补偿(热电联产价格补偿替代热电联产附加费)。如果不使用馈电,政府对电功率不超过50kWel的热电联产补贴4欧分/kWel。如果使用馈电,政府对电功率不超过50kWel的热电联产补贴8欧分/kWel。
来源:BAFA
燃料电池热电联产优势
小功率范围的燃料电池热电联产可能是在经济上替代德国超过300万台旧锅炉很强吸引力的方案。另外,燃料电池热电联产作为附加设备,可以合理地补充超过1700万个单户、两户和多户房屋中的现代燃气加热系统。从环境和能源政策的角度来看,燃料电池热电联产系统也比传统燃气系统具有明显的优势。
经济效益
燃料电池热电联产降低了来自能源供应商的电力成本,自身产电的同时也产热,还可以降低热能成本。
自用电所节省的费用远远高于送电上网所获得的补贴。房屋中的自耗率(自用电与自发电量之比)应尽可能高。与纯热电联产运行相比,还可以实现额外的发电量。由于自用电高,可以通过优化住宅中燃料电池供热方式,每年可以为此多收入数百欧元。
生态效益
燃料电池热电联产的高电效率和高综合效率降低了CO2排放量。根据研究,基于2020年的电力结构,燃料电池热电联产与冷凝锅炉相比,可减少21%~40%的温室气体排放。科学家们预测,未来燃料电池热电联产得到广泛普及,整个德国预计每年可减少150万吨温室气体排放。
能源政策
除了通过降低电力供应来缓解电网外,燃料电池热电联产还可以与虚拟发电厂相互连接,以便能够对电网中的短期需求高峰做出灵活的反应。当电网需要容量时,燃料电池热电联产和许多其他小型发电机(例如光伏、风能)将启动。为此,最初用于家庭需求的燃料电池热电联产的“热驱动”操作将替换为“市电驱动”操作。