Ogniwa Paliwowe - Zastosowanie

Technologia ogniw paliwowych cieszy się ogromnym zainteresowaniem. Już dziś istnieje cały szereg aplikacji, w których wykorzystano ten rodzaj źródła energii. Obecnie istnieje na całym świecie ponad 2500 systemów zasilania opartych na ogniwach paliwowych - w szpitalach, hotelach, biurowcach, szkołach, jako awaryjne źródła zasilania oraz rozproszone generatory energii elektrycznej w miejscach, gdzie nie można dostarczyć energii w konwencjonalny sposób.

Według zastosowania ogniwa paliwowe można podzielić na 5 grup:

  • Układy przenośne małej mocy elektrycznej (poniżej 0,5 kWe), oparte na ogniwach PEMFC i DMFC (zdalne urządzenia, laptopy, telefony komórkowe, aparaty fotograficzne itd.)
  • Porównanie tradycyjnych baterii oraz ogniw paliwowych służących do zasilania komputerów przenośnych. (źródło: Kuna-Broniowski M., Adamiec M., Ogniwo paliwowe jako źródło zasilania urządzeń komputerowych w rolnictwie [pozycja w dziale DO POBRANIA])

    źródła zasilania komputerów

  • Stacjonarne układy małej mocy w przedziale od 1 kWe do 10 kWe, głównie oparte na ogniwach PEMFC i SOFC do zastosowań domowych i użyteczności publicznej (pralnie, zasilanie awaryjne, sygnalizacja świetlna itp.)
  • Ogniwa PEMFC w sektorze transportu w zakresie mocy 50-100 kWe i wyższej (samochody osobowe, autobusy, pojazdy ciężkie czy wózki widłowe),
  • Stacjonarne układy średniej mocy (od 10 kWe do 200 kWe i wyżej), mające zastosowania komunalne i inne (szkoły, szpitale, komisariaty policji, budynki przemysłowe, centra obliczeniowe, terminale lotnicze, utylizacja odpadów, małe elektrownie i obiekty wojskowe)
  • Stacjonarne układy energetyczne dużej mocy (powyżej 1 MW). Ogniwa te zasilają elektrownie, dostarczając energię w układach skojarzonych i kombinowanych (obecnie trochę powyżej 10 MW) oraz duże zakłady przemysłowe

Ogniwa paliwowe doskonale nadają się do do kogeneracji (inaczej skojarzona gospodarka energetyczna lub CHP - Combined Heat and Power), czyli jednoczesnej produkcji energii i ciepła dla budynków mieszkalnych. Ogniwa paliwowe wykorzystują energię cieplną z procesu chemicznego do ogrzewania, i maksymalną wydajnośc systemu osiągniemy dostodowując go do poziomu zapotrzebowia na ciepło (bądź możliwości jego magazynowania). Z tego też powodu poziom produkcji energii elektrycznej (skojarzonej z produkcją ciepła) będzie podlegał znacznym wahaniom w zależności od pory roku; w większości rozwiązań CHP wyposażone w ogniwa paliwowe powinny być podłączone do krajowej sieci energetycznej, absorbującej nadmiar wytwarzanej elektryczności lub uzupełniającej jej brak. Wymiana energii elektrycznej pomiędzy CHP a siecią energetyczną może stanowić ważny element bilansowania energetycznego systemu przyszłości.

Ogniwa paliwowe to jedna z najbardziej obiecujących technologii dla kogeneracji dzięki swojej wysokiej wydajności i bardzo niskiemu wpływowi na środowisko. Niestety, koszt jest ciągle poważną barierą powstrzymującą zastosowanie tej technologii na dużą skalę. Obecnie ogniwa paliwowe moga konkurować z tradycyjnymi technologiami jedynie w wybranych niszowych rynkach, takich jak zasilanie awaryjne dla telekomunikacji, napęd dla militarnych łodzi podwodnych czy niektóre nieduże pojazdy i urządzenia dla transportu wewnętrznego