Teknikbevakning av stationära fastoxidbränsleceller (SOFC) 2012
Författare
Summary, in Swedish
Den första fastoxidbränslecellen (SOFC) utvecklades redan 1937, dock har den stora kommersialiseringen väntat. Under 2012 förväntas 20 MW SOFC-system att levereras till kund, att jämföras med 1,3 MW under 2008. Det är främst inom specifika nischmarknader, t.ex. lokal kraftgenerering till datacenter, småskalig kraftvärme för enskilda hushåll samt för militära ändamål där SOFC-system är tillgängliga i dag. Den framtida potentialen är stor inom nämnda områden och även för t.ex. distribuerad kraftgenerering i MW-skala samt för APUer i lastbilar och andra fordon.
Det finns offentliga forskningsprogram, stöd till demonstrationsprogram samt investeringsbidrag till privatpersoner och företag i olika former runt om i världen. EU satsar i FCH-JU 666 miljoner SEK (fördelat på vätgas, bränsleceller för transport, stationära system och kraftvärme) bara under 2012, jämfört med 1,59 miljarder SEK i det japanska programmet (varav 125 miljoner SEK direkt till SOFC och 740 miljoner SEK till ENE-FARM projektet att fördelas mellan PEMFC och SOFC). Det tyska vätgas och bränslecellsprogrammet är på 12 miljarder SEK under 2006-2016 (varav 54 % till transportapplikationer, 36 % till stationära applikationer och 10 % till speciella applikationer), att jämföra med det finska programmet som satsar 1,3 miljarder SEK under 2007-2013 på SOFC och PEMFC. I det amerikanska (USA) programmet för fossil energiforskning riktas det under 2013 160 miljoner SEK till SOFC-forskning. Danmark satsar något över 115 miljoner årligen av offentliga medel på bränslecellsforskning som fördelas till SOFC och PEMFC. Trenden är att andelen offentliga medel till demonstrationsprojekt och till stöd för kunder att köpa förkommersiella produkter ökar på bekostnad av medel till ren grundforskning. Notera att de uppräknade forsknings-programmen innefattar olika typer av bränsleceller och information gällande hur stor andel som går till SOFC inte är specificerad.
Forskargrupper fortsätter att leverera nya framsteg. Forskare vid Harward har påvisat att en SOFC, med vanadinoxid i anoden, kan lagra en viss mängd elektrokemisk energi, d.v.s. fortsätta att producera en viss effekt även efter det att bränslet tagit slut. Vid Huazhonguniversitetet har produktionsmetoden med plasmasprutning vidareutvecklats. En ny metod med flerfasig sprutning har utvecklats för att övervinna begränsningarna med en olikformig fördelning av porer och partiklar med traditionell plasmasprutning. I Nature Scientific Reports har det rapporterats att en oxidhybrid, med en nanoporös Sm0.5Sr0.5CoO3-δ (SSC) katalysatorbeläggning bunden på den interna ytan av ett högporöst La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ (LSGM) substrat, uppvisar en överlägsen katalytisk aktivitet för syrereduceringsreaktioner.
ENE-FARM ett litet kraftvärmesystem för enskilda hushåll har stora framgångar på den japanska marknaden och det förväntas säljas ca 20000 system under 2012 (varav ca 10 % SOFC), och år 2015 är förväntningarna 50000 system (varav uppskattningsvis 25 % SOFC). Bloom Energy i USA har levererat system i MW-skala till många datacenter som behöver en hög tillförlitlighet till elektricitet och kanske även en miljövänlig image. Ceramic Fuel Cells säljer sina produkter ”BlueGen” och ”Gennex” i en förkommersiel fas främst på den tyska, brittiska och nederländska marknaden. Det bör noteras att statliga stödsystem, t.ex. feed-in-tariffer eller investeringsbidrag är viktiga för att få ut bränslecellssystem på marknaden i en större skala.
Det finns offentliga forskningsprogram, stöd till demonstrationsprogram samt investeringsbidrag till privatpersoner och företag i olika former runt om i världen. EU satsar i FCH-JU 666 miljoner SEK (fördelat på vätgas, bränsleceller för transport, stationära system och kraftvärme) bara under 2012, jämfört med 1,59 miljarder SEK i det japanska programmet (varav 125 miljoner SEK direkt till SOFC och 740 miljoner SEK till ENE-FARM projektet att fördelas mellan PEMFC och SOFC). Det tyska vätgas och bränslecellsprogrammet är på 12 miljarder SEK under 2006-2016 (varav 54 % till transportapplikationer, 36 % till stationära applikationer och 10 % till speciella applikationer), att jämföra med det finska programmet som satsar 1,3 miljarder SEK under 2007-2013 på SOFC och PEMFC. I det amerikanska (USA) programmet för fossil energiforskning riktas det under 2013 160 miljoner SEK till SOFC-forskning. Danmark satsar något över 115 miljoner årligen av offentliga medel på bränslecellsforskning som fördelas till SOFC och PEMFC. Trenden är att andelen offentliga medel till demonstrationsprojekt och till stöd för kunder att köpa förkommersiella produkter ökar på bekostnad av medel till ren grundforskning. Notera att de uppräknade forsknings-programmen innefattar olika typer av bränsleceller och information gällande hur stor andel som går till SOFC inte är specificerad.
Forskargrupper fortsätter att leverera nya framsteg. Forskare vid Harward har påvisat att en SOFC, med vanadinoxid i anoden, kan lagra en viss mängd elektrokemisk energi, d.v.s. fortsätta att producera en viss effekt även efter det att bränslet tagit slut. Vid Huazhonguniversitetet har produktionsmetoden med plasmasprutning vidareutvecklats. En ny metod med flerfasig sprutning har utvecklats för att övervinna begränsningarna med en olikformig fördelning av porer och partiklar med traditionell plasmasprutning. I Nature Scientific Reports har det rapporterats att en oxidhybrid, med en nanoporös Sm0.5Sr0.5CoO3-δ (SSC) katalysatorbeläggning bunden på den interna ytan av ett högporöst La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ (LSGM) substrat, uppvisar en överlägsen katalytisk aktivitet för syrereduceringsreaktioner.
ENE-FARM ett litet kraftvärmesystem för enskilda hushåll har stora framgångar på den japanska marknaden och det förväntas säljas ca 20000 system under 2012 (varav ca 10 % SOFC), och år 2015 är förväntningarna 50000 system (varav uppskattningsvis 25 % SOFC). Bloom Energy i USA har levererat system i MW-skala till många datacenter som behöver en hög tillförlitlighet till elektricitet och kanske även en miljövänlig image. Ceramic Fuel Cells säljer sina produkter ”BlueGen” och ”Gennex” i en förkommersiel fas främst på den tyska, brittiska och nederländska marknaden. Det bör noteras att statliga stödsystem, t.ex. feed-in-tariffer eller investeringsbidrag är viktiga för att få ut bränslecellssystem på marknaden i en större skala.
Publiceringsår
2013
Språk
Svenska
Fulltext
Dokumenttyp
Rapport
Förlag
Elforsk
Ämne
- Energy Engineering
Status
Published
Report number
Elforsk rapport 13:23
ISBN/ISSN/Övrigt
- ISSN: 1401-5706