【正文】 一種能量?jī)?chǔ)存技術(shù)，也可以補(bǔ)充電力也可再生電力，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)其內(nèi)在可變性平衡。大型集中式電解槽可起到電廠電力調(diào)度的作用，可用以輔助電力供應(yīng)管理，甚至具備可滿足高峰供電的能力。小型分布式電解槽也具備用電需求管理的能力，但這取決于電網(wǎng)輸送過(guò)剩電量的能力以及加注站可儲(chǔ)存氫燃料的量。即使氫氣沒(méi)有被作為交通運(yùn)輸燃料使用，它也可以被快速的公認(rèn)為一種重要的中間能量?jī)?chǔ)存介質(zhì)。由于PEM電解槽技術(shù)已可達(dá)到兆瓦級(jí)，電制氣的概念已被多家機(jī)構(gòu)所認(rèn)可，已有多個(gè)知名項(xiàng)目于去年開(kāi)始啟動(dòng)。，其在法爾肯哈根的電氣示范站已于2013年6月成功的將生產(chǎn)的氫氣注入天然氣管網(wǎng)。隨著相關(guān)立法的通過(guò)，德國(guó)已成為電氣試點(diǎn)建造的熱點(diǎn)地區(qū)，ITM Power公司和RWE公司也分別在法蘭克福和Ibbenb252。ren建立試驗(yàn)工廠。 液體燃料考慮到液態(tài)物質(zhì)較氣態(tài)物質(zhì)更易于運(yùn)輸和方便使用，液體燃料成為氣態(tài)氫燃料較為引人注意的替代品。SFC Energy公司的產(chǎn)品直接甲醇燃料電池（DMFC）便以液態(tài)甲醇為燃料，是目前商業(yè)化最為成功的DMFC產(chǎn)品，被廣泛用作輔助電源裝置。DMFC技術(shù)并不適合于大規(guī)模應(yīng)用，但可利用燃料處理器將甲醇重整為氫氣并用于PEMFC。該類型應(yīng)用裝置最近倍受歡迎，最為顯著的是將其用作電信備用電源。現(xiàn)今電信備用電源燃料電池一直以氫氣為燃料，其燃料供應(yīng)方式主要通過(guò)氫氣鋼瓶?jī)?chǔ)裝或者通過(guò)運(yùn)輸車對(duì)燃料儲(chǔ)罐進(jìn)行加注。其中，后者并不適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)以及氫氣并不被經(jīng)常儲(chǔ)存運(yùn)用的地區(qū)。目前，由Ballard公司、ReliOn公司和Altergy公司開(kāi)發(fā)的帶有甲醇處理器的燃料電池備受消費(fèi)者歡迎。Ballard公司于2013年4月宣布，其以甲醇為燃料的ElectraGen型燃料電池產(chǎn)品的銷量已超過(guò)了以氫氣為燃料的同版產(chǎn)品。Hy9公司（該公司可提供與ReliOn和Altergy公司同類的甲醇重整產(chǎn)品）于2013年1月宣布與日本著名的電信設(shè)備供應(yīng)商Sankosha公司的合作，共同致力于以甲醇為燃料的電信備用電源，并進(jìn)一步在亞洲市場(chǎng)推廣其相關(guān)產(chǎn)品。對(duì)于部署安裝燃料電池備用電源的地區(qū)來(lái)說(shuō)，燃料遭盜竊是一個(gè)普遍問(wèn)題，越來(lái)越多的用戶希望出臺(tái)合理的方案來(lái)解決該問(wèn)題。例如，Diverse Energy公司在非洲部署安裝以氨為燃料的用于電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電裝置。該公司在經(jīng)歷了一輪失敗融資之后于2012年10月開(kāi)始進(jìn)軍行政部門，其核心技術(shù)購(gòu)買自參與歐洲Alkammonia資助項(xiàng)目的AFC Energy公司，而Alkammonia項(xiàng)目的實(shí)施主要是支持以氨為燃料的堿性燃料電池系統(tǒng)的發(fā)展。補(bǔ)給對(duì)于任何類型的燃料來(lái)說(shuō)是一個(gè)需要考慮的重要因素，特別是對(duì)周圍幾乎沒(méi)有基礎(chǔ)設(shè)施的偏遠(yuǎn)地區(qū)，補(bǔ)給可以說(shuō)是一種負(fù)擔(dān)，需要進(jìn)一步考慮燃料的運(yùn)輸及成本。為解決上述問(wèn)題，Horizon Fuel Cell Technologies公司開(kāi)發(fā)出一種新型AquiGen產(chǎn)品供應(yīng)線，其構(gòu)成為“供應(yīng)升級(jí)酸水混合”。這種酸以粉狀形式發(fā)放輸送，在使用時(shí)與水混合即可，從而可極大的簡(jiǎn)化燃料的供應(yīng)運(yùn)輸。運(yùn)輸粉狀燃料具有明顯的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榉勰┑倪\(yùn)輸并不包括在危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸條款當(dāng)中，所以在運(yùn)輸時(shí)不受任何條款限制。該型燃料輸送線預(yù)計(jì)將于今年開(kāi)始實(shí)施，預(yù)計(jì)將被用在150500 W的APU電源裝置及15 kw的固定式備用電源裝置上。然而，是否可生產(chǎn)一種不需要任何燃料補(bǔ)給的燃料電池系統(tǒng)呢？2013年3月，Acta公司與印度最大的工業(yè)氣體設(shè)備方案供應(yīng)商MVS工程有限公司的一個(gè)新的部門MVS Energy Solutions簽訂了一項(xiàng)分銷協(xié)議，主要關(guān)于帶有現(xiàn)場(chǎng)制氫設(shè)備的備用燃料電池產(chǎn)品的分銷。該方案的吸引力是非常明顯的，特別是在偏遠(yuǎn)地區(qū)，電解槽利用太陽(yáng)能電池板或小型風(fēng)力渦輪機(jī)（或者可用電網(wǎng)電力）的電能，通過(guò)電解供應(yīng)水生產(chǎn)氫氣，并以此來(lái)不斷的補(bǔ)充燃料電池儲(chǔ)存的燃料，從而生成一個(gè)完全自給自足的系統(tǒng)?，F(xiàn)今技術(shù)已發(fā)展到足以生產(chǎn)出機(jī)柜式自給自足系統(tǒng)進(jìn)行銷售，同時(shí)越來(lái)越多的燃料電池和電解槽制造商正在推出相似產(chǎn)品。Acta公司于2013年4月在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)中的氫和燃料電池展示會(huì)上，推出其Acta Power型產(chǎn)品，該產(chǎn)品的一個(gè)特殊賣點(diǎn)是其收集和儲(chǔ)存雨水并用于電解。Acta公司還為德國(guó)FutureE公司提供一種電解槽模塊，其中FutureE公司還曾于去年同期的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)展示其Jupiter Independence型產(chǎn)品。第一個(gè)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的該類型產(chǎn)品為Electro Power Systems公司于2010年2月推出的ElectroSelf型系統(tǒng)，該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念已獲得多方認(rèn)可，并且已日益成為用于備用電源裝置的最可行方案。過(guò)去幾年，對(duì)燃料電池技術(shù)發(fā)展的資助一直是促進(jìn)該技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展的重要因素。在強(qiáng)力的經(jīng)濟(jì)刺激條件下，固定式燃料電池已在美國(guó)和韓國(guó)得到快速應(yīng)用發(fā)展。在美國(guó)，鑒于加利福尼亞州和康涅狄格州對(duì)燃料電池發(fā)展的支持，他們一直處于該領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，這種特殊發(fā)展特點(diǎn)主要體現(xiàn)在加利福尼亞州自發(fā)電激勵(lì)項(xiàng)目（SGIP）（1）歷史SGIP于2001年開(kāi)始實(shí)施，主要為應(yīng)對(duì)前一年能源危機(jī)期間加州所經(jīng)歷電荒問(wèn)題。加州公共公用事業(yè)委員會(huì)（CPUC）起草立法法規(guī)，為主要投資公共電力事業(yè)的用戶提供經(jīng)濟(jì)資助，以全部或部分抵消其能源需求。該項(xiàng)目于2009年改變了其職權(quán)范圍，其重心從專門針對(duì)降低電網(wǎng)負(fù)載項(xiàng)目的支持轉(zhuǎn)至專注于減少溫室氣體排放項(xiàng)目的開(kāi)展。（2）現(xiàn)狀 現(xiàn)今，SGIP被公認(rèn)為美國(guó)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的分布式發(fā)電（DG）激勵(lì)項(xiàng)目，其主要目的為鼓勵(lì)發(fā)展可再生資源和不可再生DG技術(shù)。該項(xiàng)目現(xiàn)已延長(zhǎng)實(shí)施至2016年1月1日，每年分配資助的預(yù)算為83萬(wàn)美元（）。所有預(yù)算主要分兩方面使用，其中75%的預(yù)算將被用于資源可再生技術(shù)和新興技術(shù)（包括燃料電池）的發(fā)展，另外25%將專門用于不可再生能源技術(shù)的發(fā)展。每個(gè)項(xiàng)目最高可提供500萬(wàn)美金（320萬(wàn)英鎊），申請(qǐng)者必須支付至少40%符合條件的項(xiàng)目成本。如果申請(qǐng)人可免除30%聯(lián)邦投資稅，這意味著該資助將涵蓋項(xiàng)目總成本的30%。雖然現(xiàn)在對(duì)于安裝使用的產(chǎn)品無(wú)體積大小的要求限制，但是符合使用要求的某些條款還是必須滿足的，如：自發(fā)電設(shè)備必須安裝于用戶附近；安裝設(shè)備必須滿足某些電網(wǎng)站點(diǎn)的負(fù)載；站點(diǎn)必須實(shí)現(xiàn)少于379 kg/MWh的CO2排放量。現(xiàn)今合格自發(fā)電技術(shù)主要有：風(fēng)力渦輪機(jī)、燃料電池、熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）燃?xì)鉁u輪機(jī)、微型渦輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)、有機(jī)朗肯循環(huán)/余熱采集、先進(jìn)能源存儲(chǔ)（AES）和壓力降低渦輪機(jī)。2013 可行自發(fā)電技術(shù)資助水平表注： 額外獎(jiǎng)勵(lì)的20%將用于加州供應(yīng)商安裝合格技術(shù)設(shè)備。單機(jī)以及太陽(yáng)能光伏發(fā)電或其他SGIP資格的技術(shù)?？梢耘c燃料電池結(jié)合的沼氣資助是一個(gè)額外的獎(jiǎng)勵(lì)（或任何傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)）。2008年以前，每年均有新的燃料電池裝置的安裝，從電池的運(yùn)行到其產(chǎn)能的穩(wěn)步增加。自2009年后，燃料電池市場(chǎng)開(kāi)始進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段，這一趨勢(shì)也將持續(xù)保持下去。在出貨兆瓦數(shù)方面，自2001年以來(lái)，燃料電池僅占23%的份額，而內(nèi)燃機(jī)（ICE）所占份額超過(guò)了53%。然而，鑒于激勵(lì)機(jī)制的執(zhí)行，燃料電池享有更大比例的資金支持（約占65%），相比較ICE僅占到了不到20%。這也進(jìn)一步表明，相對(duì)技術(shù)更加成熟的內(nèi)燃機(jī)，包括燃料電池在內(nèi)的新技術(shù)所需的成本更高。從2011年開(kāi)始，對(duì)于所提交項(xiàng)目應(yīng)用技術(shù)的選擇出現(xiàn)了一個(gè)顯著的轉(zhuǎn)變。在2011年和2012年期間，絕大多數(shù)燃料電池裝置的款項(xiàng)已付清，燃料電池相關(guān)研究占據(jù)了項(xiàng)目的90%和安裝能力的76%。這種逐漸轉(zhuǎn)向使用燃料電池（SGIP項(xiàng)目不包含太陽(yáng)能光伏）的技術(shù)選擇和該新型應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)分析意味著這種趨勢(shì)將繼續(xù)下去。從燃料電池區(qū)域發(fā)展來(lái)看，燃料電池在2012年的出貨量延續(xù)了前幾年的發(fā)展趨勢(shì)，亞洲仍處于領(lǐng)先地位，約占全年出貨量的61%（28,000臺(tái)左右），所占比例較2011年略有降低。鑒于日本、韓國(guó)和部分其他亞洲國(guó)家均致力于備用電源、微型熱電聯(lián)產(chǎn)用燃料電池的的安裝使用，同時(shí)燃料電池汽車、摩托車和公交車輛也不斷的上路運(yùn)行，因而越來(lái)越多新興國(guó)家也對(duì)燃料電池技術(shù)表現(xiàn)出濃厚的興趣，因而我們預(yù)計(jì)未來(lái)幾年亞洲在燃料電池發(fā)展方面仍將處于主導(dǎo)地位。在燃料電池出貨兆瓦數(shù)方面，亞洲國(guó)家也處于主導(dǎo)地位，約占全球2012全年發(fā)電量的52%（），特別是韓國(guó)，在大型固定式燃料電池的應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面處于世界領(lǐng)先地位。北美是燃料電池出貨兆瓦數(shù)的另一個(gè)重要輸出地區(qū)，這主要得益于北美國(guó)家對(duì)其國(guó)內(nèi)大型固定式燃料電池及開(kāi)發(fā)燃料電池叉車應(yīng)用開(kāi)發(fā)的支持。 燃料電池技術(shù)的跨地區(qū)合作在2012年全年也繼續(xù)保持增漲態(tài)勢(shì)。2012年12月，歐盟和美國(guó)能源理事會(huì)在布魯塞爾舉行的第四會(huì)面中，重申了他們?cè)谀茉囱芯亢蛣?chuàng)新方面合作的重要性。其中，美國(guó)能源理事會(huì)主要通過(guò)開(kāi)展合作研究來(lái)對(duì)工作進(jìn)行指導(dǎo)，其合作內(nèi)容及研究人員的交流內(nèi)容主要集中在包括氫能源和燃料電池在內(nèi)的四個(gè)主要領(lǐng)域。氫能協(xié)會(huì)和燃料電池協(xié)會(huì)于2012至2013年間達(dá)成戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，共同合作來(lái)推動(dòng)燃料電池技術(shù)應(yīng)用發(fā)展。其中，加拿大氫能與燃料電池協(xié)會(huì)特別活躍，現(xiàn)已與蘇格蘭氫能與燃料電池協(xié)會(huì)簽署了諒解備忘錄，并與西班牙氫能協(xié)會(huì)簽署合作協(xié)議備忘錄。這些協(xié)議的簽署有助于促進(jìn)不同國(guó)家間相關(guān)技術(shù)的交流，從而實(shí)現(xiàn)互惠互利。在歐洲，鑒于2013年為歐盟（EU）當(dāng)前資助的燃料電池相關(guān)項(xiàng)目的最后一年，燃料電池和氫能公共事業(yè)組織（FCH JU）現(xiàn)在正著重規(guī)劃燃料電池的未來(lái)發(fā)展方向以及相關(guān)資金的分配。第八次歐盟框架計(jì)劃已被命名為Horizon 2020，旨在燃料電池技術(shù)研制與創(chuàng)新，并建議將現(xiàn)存的公共私人伙伴關(guān)系重新定義為FCH JU 2，關(guān)注重點(diǎn)為可持續(xù)交通運(yùn)輸和能源安全。預(yù)計(jì)2014年和2020年間的用于資助新技術(shù)開(kāi)發(fā)的總預(yù)算將達(dá)14億歐元（約18億美元，12億英鎊），F(xiàn)CH JU 2將在私營(yíng)企業(yè)與歐盟兩者間公平的分配資金。此外，在歐洲層面，歐洲委員會(huì)（EC）發(fā)布了一項(xiàng)提案，其內(nèi)容包含了歐盟成員國(guó)計(jì)劃實(shí)施的一些旨在發(fā)展替代燃料的措施。該提案還涵蓋了一項(xiàng)氫基礎(chǔ)設(shè)施的建造標(biāo)準(zhǔn)，包括通用燃料輸送管道使用標(biāo)準(zhǔn)，所指管道主要用于鏈接現(xiàn)有及在建的加氫站，為整個(gè)歐洲構(gòu)建氫燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于氫燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)所涉及的14個(gè)歐盟成員國(guó)。除此之外，該標(biāo)準(zhǔn)還與歐洲氫燃料電池汽車標(biāo)準(zhǔn)有一定聯(lián)系，如歐盟發(fā)布委員會(huì)法規(guī)（EU），內(nèi)容包含了以氫或氫天然氣（H2NG）為燃料的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。這一標(biāo)準(zhǔn)是歐5/6輕型轎車條例的一項(xiàng)修訂版，其內(nèi)容包括對(duì)氫燃料電動(dòng)汽車（FCEV）和電動(dòng)火車的最新定義，并且還增加了FCEV（% H2）用氫燃料的參照規(guī)格。將氫氣用作汽車燃料，一直是區(qū)域?qū)用嫔媳辉敿?xì)討論過(guò)多次的話題，這使得全國(guó)范圍內(nèi)出現(xiàn)一些“靈活使用氫燃料”的組織。在英國(guó)，H2Mobility項(xiàng)目在2013年初（2013年為該項(xiàng)目實(shí)施的第一年）公布了一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果，并明確的提出了在全英國(guó)范圍內(nèi)部署加氫站（HRS）所需的三個(gè)階段。首先，截止到2015年低，完成65座HRS的建造以滿足人口聚集中心區(qū)和連接道路的使用需求；其次，到2025年之前，將燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展至330座HRS，達(dá)到為50%的英國(guó)人口提供就近燃料補(bǔ)給的目標(biāo)；最后，到2030年，建造1500座HRS實(shí)現(xiàn)全方位的氫燃料供給。另外，該發(fā)展階段內(nèi)，氫燃料的制備技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)有制備方法（主要是甲烷蒸汽重整）到一半氫燃料由水電解生產(chǎn)供應(yīng)模式的轉(zhuǎn)變，相較于傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，預(yù)計(jì)到2030年計(jì)劃完成時(shí)，將實(shí)現(xiàn)二氧化碳排放量減少75%。芬蘭于2013年4月公布其氫燃料供應(yīng)線路圖。雖然芬蘭的氫氣是由天然氣生產(chǎn)制得的，但是向以氫氣為交通工具的燃料的運(yùn)輸方式的轉(zhuǎn)變，可在很大程度上節(jié)省該國(guó)在燃料進(jìn)口方面的支出。此外，如果能夠由國(guó)內(nèi)的一些其他可再生資源中制得氫氣的話，那么芬蘭可實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)燃料電池轎車及客車燃料自給自足，同時(shí)還能夠很大程度上減少該國(guó)的二氧化碳排放。法國(guó)是最早宣布開(kāi)展氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目的國(guó)家，并于2013年7月開(kāi)始實(shí)施Mobilit233。 Hydrog232。ne France計(jì)劃。該計(jì)劃的組織實(shí)施者是由gas production公司、storage公司、energy utilities公司以及政府部分等20個(gè)成員組成發(fā)展聯(lián)盟，其主要目的是為2015年至2030年間建造的私人和公共加氫站制定一個(gè)經(jīng)濟(jì)性競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展規(guī)劃，同時(shí)還包括對(duì)加氫站運(yùn)營(yíng)成本效益的分析。在固定式應(yīng)用領(lǐng)域，該項(xiàng)目由27個(gè)合作成員組成，包括9個(gè)歐洲燃料電池制造商，項(xiàng)目計(jì)劃在未來(lái)五年安裝約1,000座microCHP燃料電池裝置。其中，部分項(xiàng)目參與者還與德國(guó)Callux項(xiàng)目的參與成員舉行了會(huì)議，希望從迄今為止德國(guó)最大的國(guó)內(nèi)用燃料電池制熱的示范項(xiàng)目獲取經(jīng)驗(yàn)。鑒于電價(jià)補(bǔ)貼政策對(duì)太陽(yáng)能光伏迅產(chǎn)業(yè)速打入歐洲市場(chǎng)所起到的重要作用，該補(bǔ)貼政策現(xiàn)已成為促進(jìn)歐洲地區(qū)國(guó)家引入家用清潔能源技術(shù)的重要機(jī)制。2012年底，北萊茵威斯特法倫州政府開(kāi)始為高效CHP（包括燃料電池）實(shí)施財(cái)政補(bǔ)貼政策，預(yù)計(jì)該政策將執(zhí)行到2017年，在此之前microCHP燃料電池產(chǎn)品一半左右的費(fèi)用將會(huì)有補(bǔ)貼。在英國(guó)，為鼓勵(lì)microCHP技術(shù)的推廣應(yīng)用，政府已經(jīng)增長(zhǎng)燃料電池電網(wǎng)的用電補(bǔ)貼， p/kWh增長(zhǎng)到17 p/kWh。在北美，燃料電池和氫能源技術(shù)的發(fā)展得到了大力支持，主要以美國(guó)政府為首，同時(shí)還有美國(guó)能源部（DOE）和可再生能源（EERE）辦公室的積極參與。2012年底，EERE公布了其已成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化燃料電池開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目最新進(jìn)展情況，并對(duì)有關(guān)燃料電池和氫能源36項(xiàng)專利進(jìn)行梳理，這些專利自2000年后已成為商業(yè)技術(shù)，而且除一個(gè)技術(shù)外其他所有的技術(shù)仍然在用，這也凸顯了燃料電池開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的成功。2012年夏天，美國(guó)參議院成員召開(kāi)了有關(guān)燃料電池和氫能源的新一輪會(huì)議，此次會(huì)議旨在促進(jìn)氫能源和燃料電池技術(shù)在美國(guó)的商業(yè)化發(fā)展，這也意味著美國(guó)政府對(duì)燃料電池技術(shù)發(fā)展的支持達(dá)到了最高水平。2013年4月，（）的資助用于燃料電池和氫能源技術(shù)研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，其中申請(qǐng)5000萬(wàn)美元（3240萬(wàn)英鎊）用于資助固態(tài)能量轉(zhuǎn)換聯(lián)盟（SECA）的SOFC研發(fā)項(xiàng)目，所有的項(xiàng)目資助均被視為FY 2014 Energy和水資源撥款法案的一部分。美國(guó)總統(tǒng)也非常支持燃料電池技術(shù)的發(fā)展，并將其視為他所提出的“all of above”能源戰(zhàn)略的一部分