Fortums erfarenheter från demonstration av bränslecellssystem i Glashusett - Seminarium i Lund 20 mars 2011”Potential och möjligheter för bränslecellssystem för byggsektorn Eva-Katrin Lindman R&D Manager Fortum Heat Scandinavia 1 Projekt “Förnyelsebart energisystem i Glashusett” SYFTE Installera, demonstrera, utvärdera och bygga upp kunskap för såväl enskilda komponenter som hela det integrerade PEFC – bränslecellsystemet kompletterad med solceller, elektrolysör, Vätgaslager och styrsystem TIDSPLAN Fas 1 under tiden 2001 - 2002 Upphandling och installation Fas 2 under tiden 2003 - 2005 Demonstration och utvärdering 2 Budget och finansiering • Fas 1 Installation och idrifttagning budget 7.5 MSEK (0.79 M€) – ABB 35%, Fortum (Birka) 35%, LIP Stockholm 30% – Utfall >8 MSEK (0.84 M€) • Fas 2 Utvärdering 6 MSEK (0.63 M€) – ABB 25%, Fortum 25%, Energimyndigheten 50% 3 Organisation ABB Markku Rissanen Bengt Stridh Fortum Eva-Katrin Lindman ÅF Josefin Ekman Gunnar Bark KTH Per Alvfors Lars Hedström Cecilia Wallmark Uppsala Univeristet Anna Lindgren 4 Komponenter i bränslecellssystemet Två olika PEFC system utvärderades •2002-2004 H Power, RCU-4500-2; 4,0 kWel Bränsle: Biogas och vätgas •2005 Avista, Independence 1000; 1 kWel Bränsle: Vätgas Solceller •NAPS; 30 paneler; 3kW DC Elektrolysör •HOGEN 20 Proton Energy; 0,7 Nm3 at 13,8 bar Vätgaslager 22 standardflaskor/50l; 15 Nm3/13,8 bar 5 Bränslecellssystem 1 PV: 3 kWel Ursprungligt system med reformering av biogas (2002-2004) Fuel Cell: 4 kWel 6.5 kWth 6 Bränslecellssystem 2 Nytt system utan reformering av biogas (2004-2005) Fuel Cell: 1 kWel 7 Produktion under 2003 Komponent (typiskt år för bränselcellssystem 1) Produktion Verkningsgrad uppmätt (%) Verkningsgrad enl spec (%) Drifttid (h) Drifttid (%) Solcell 2200 kWh 9.5 DC juli 8.6 AC årsmedel 2 500 47 Elektrolysör 100 Nm3 43 48 (ny stack) 33-48 200 4 Bränslecell biogas dirft 2400 kWh 13 el 56 total (värme + el.) 18 el 40 total 900 18 (biogas & vätgas) Bränslecell vätgasdrift < 200 kWh Ingen spec 35 el. Typiskt medel < 50 8 Erfarenheter, 1 (2) • Solceller: Nästan 100 % tillgänglighet Skuggning från närliggande hus och nya flaggstänger • Elektrolysör: Flera driftsstörningar innan service i juni 2003 men fungerade bra efter denna. Service komplicerad p.g.a. amerikansk leverantör • Vätgaslager: • Bränslecell med biogasreforme ring: Nästan 100 % tillgänglighet. Servis bara på några ventiler. (Även metallhydrid lagret fungerade bra men krävde vattenkylning och uppvärmning) Många driftstörningar Värme och bullerproblem pga liten rum => tillfälligt driftförbud. Servis komplicerad p.g.a. Kanadensisk leverantör Stack fel efter ~1800 h, troligen p.g.a. många start/stop • Värmeåtervinning:Med bränslecell + reformer blev det varmt i rummet under (system 1) drift. Tvunget att installera kylning 9 Erfarenheter, 2 (2) 10 • Bränslecell med vätgasdrift (system 2) Enklare att hantera och köra jfr med system 1 med reformering. Dålig dokumentering från leverantör. • Kontrollsystem Hacker attack – brandväggen fick uppgraderas pcAnywhere bra för fjärrövervakning • Systemkonstruktion: Många korrigeringar nödvändiga under och efter installation oftast beroende på begränsad erfarenhet av liknande system och att många personer var inblandade. • Generellt Många besökare > 25 000 (nov. 2005), från hela världen. Stort medialt intresse; artiklar, radio, TV, film