INNOWACYJNY MIKROKOGENERATOR

 

Innowacyjny mikrokogenerator (mCHP) o zwiększonej sprawności uzyskanej poprzez zastosowanie opatentowanego dwustronnego stałotlenkowego ogniwa paliwowego (DFC) o skróconym czasie rozruchu

Spółka HydrogenTech realizuje projekt o numerze POIR.01.01-00-1439/20-00 pn. Innowacyjny mikrokogenerator (mCHP) o zwiększonej sprawności uzyskanej poprzez zastosowanie opatentowanego dwustronnego stałotlenkowego ogniwa paliwowego (DFC) o skróconym czasie rozruchu. Projekt jest współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.

Celem projektu jest opracowanie urządzenia mikrokogeneracyjnego (mCHP), które odpowiada na zmiany regulacyjne związane z rozwojem energetyki prosumenckiej i efektywnością energetyczną oraz na zidentyfikowane potrzeby odbiorców tj. obniżenie kosztów zużycia energii i zapewnienie stabilnych dostaw energii. Urządzenie mCHP znajdzie zastosowanie w jednorodzinnych budynkach mieszkalnych, a jego modułowość umożliwi skalowanie do zastosowania w budynkach wielorodzinnych, małych firmach, przez operatorów systemów energetycznych (SmartGrid) i przemysł chemiczny.

Mikrokogeneracja to proces, w którym zachodzi jednoczesne wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej lub mechanicznej z użyciem jednostek małych i średnich mocy. Ciepło pochodzące z procesu wytwarzania energii elektrycznej zostaje wykorzystane jako ciepło użytkowe. W porównaniu do rozdzielnej produkcji energii charakteryzuje się efektywniejszym wykorzystaniem dostarczanej energii pierwotnej zawartej w paliwie. Wykorzystanie jednostek kogeneracyjnych umożliwia wytwarzanie energii bezpośrednio u konsumenta, ograniczając straty przesyłu, uniezależnia od zawodnych dostaw i podwyższa sprawność wytwarzania energii. Jednostki mikrokogeneracyjne zasilane ogniwami DFC SOFC wyróżnia:

  • wysoka sprawność urządzenia i elastyczność wyboru paliwa – sprawność elektryczna min. 60% (w porównaniu do 35% sprawności konwencjonalnej elektrowni). Szacuje się, że Polsce urządzenie mCHP musi posiadać sprawność elektryczną min. 25%, aby każda godzina pracy przynosiła zysk
  • krótki czas rozruchu, kilkukrotnie niższy w porównaniu do rozwiązań konkurencyjnych
  • możliwość płynnej modulacji mocy i zastosowania zintegrowanego systemu magazynowania energii
  • ograniczone emisje środowiskowe

Jednostka mCHP wykorzystująca objętą ochroną patentową technologię stosu ogniw stałotlenkowych SOFC typu DFC (ang. Double-sided Fuel Cell) zapewni stabilność dostaw energii elektrycznej i ciepła na bieżące potrzeby użytkowników, przy ograniczeniu negatywnych emisji środowiskowych. Wytwarzanie energii przez mCHP będzie dostosowane do potrzeb użytkowników dzięki m.in. funkcjonalnościom skróconego czasu rozruchu, płynnej modulacji mocy, możliwości zastosowania różnych paliw, a cichy tryb pracy zapewni wysoki komfort użytkowania.

Kalkulator śladu węglowego

[kg] [m3] [kg]
[kWh]

Produkcja energii na Twoje potrzeby emituje:

[Emisja_aktualna] kg CO2

Produkcja tej ilości energii przez kogenerator mCHP zasilany ogniwami SOFC wyniosłaby:

[Emisja_SOFCmCHP] kg CO2

Wybierając rozwiązanie HydrogenTech redukujesz emisję CO2 o:

[Redukcja_emisji] kg CO2

 

W związku z trendami na rynku energetycznym, m.in. wymaganiami odnośnie redukcji CO2, rozwojem technologii umożliwiającym redukcję kosztów wytwarzania, a także parametrami użytkowymi rozwiązań mCHP opartych o ogniwa paliwowe, zakłada się, że technologia FC będzie dominującą technologią na rynku mikro-kogeneratorów (>80%). Zdecydowana większość mikro-kogeneratorów o mocy 1kW-5kW znajdzie zastosowanie w budownictwie mieszkaniowym. Zgodnie z szacowaniami w projekcie CODE2, ilość zainstalowanych jednostek małej mocy w sektorze mieszkaniowym Unii Europejskiej wzrośnie ze 100 000 w 2020 do 30 milionów w 2030 roku. Realizacja tego scenariusza oznacza oszczędność energii pierwotnej rzędu 300 PJ rocznie.

Projekt realizowany przez HydrogenTech został podzielony na 5 etapów: dwa pierwsze obejmują badania przemysłowe, kolejne dwa prace rozwojowe, uwzględniono również prace przedwdrożeniowe. Prace B+R obejmują badania przemysłowe dotyczące opracowania technologii wytwarzania ogniw DFC w oparciu o ww. patent oraz wytworzenie i badanie stosu ogniw typu DFC, opracowanie receptury i technologii produkcji folii anodowych i elektrolitowych (Etap I), przeprowadzenie szczegółowych badań dwóch prototypów klastrów (Etap II), prace rozwojowe dotyczące wyznaczenia charakterystyk w konfiguracjach pracy komponentów konstrukcyjnych mCHP i opracowania prototypowej jednostki mCHP oraz poddanie jej testom (Etap III i IV) i prace przedwdrożeniowe (Etap V).

Numer umowy  o dofinansowanie: POIR.01.01-00-1439/20-00
Okres realizacji projektu: 1.09.2020 - 31.12.2023
Wartość całkowita projektu: 13 042 155,12 PLN
Wartość dofinansowania: 7 462 529,48 PLN

Fundusze Europejskie Inteligentny Rozwój
Rzeczpospolita Polska
Narodowe Centrum Badań i Rozwoju
Unia Europejska