PEM-polttokennoon perustuvat mikro-CHP-järjestelmät

Tilannekatsaus

Translated title of the contribution: MICRO-CHP-systems based on PEM fuel cell: Review

Matti Valkiainen, Krzysztof Klobut, Sami Leppäniemi, Juha Vanhanen, Reijo Varila

Research output: Book/ReportReportProfessional

1 Citation (Scopus)

Abstract

Hajautettua energiantuotantoa varten on kehitteillä polttokennoon perustuvia sähköteholtaan 1-10 kW:n laitteita, jotka voidaan kytkeä pientalossa tuottamaan sähköä ja lämpöä. Tämä julkaisu on tilannekatsaus polymeerimembraanipolttokennoon perustuvien mikro-CHP-laitteiden (PEMFC-mikro-CHP:n) ja sen pääkomponenttien (reformerin, kennostackin, invertterin) kehitysvaiheeseen ja laitetarjontaan. Julkaisu perustuu Tekes-hankkeeseen "Katsaus PEM-poltto-kennoon perustuviin mikro-CHP-järjestelmiin", jossa kartoitettiin myös PEMFC-mikro-CHP:n kanssa vaihtoehtoiset menetelmät ja verrattiin eri mikro-CHP-ratkaisujen vahvuuksia ja heikkouksia. Polttokennon vertailua konventionaalisiin sähköntuotantomenetelmiin vaikeuttaa pitkän aikavälin käyttökokemuksien puute. Myös talotekniset järjestelmät ovat vielä koeasennuksia, joita on toteutettu eri tutkimusprojekteissa. Hajautetun tuotannon kannattavuutta tarkasteltiin energiayhtiön kannalta. Vertailtiin pientalon talokohtaisen mikro-CHP:n ja sähkön ja kaasun suoramyynnin myyntikatteita. Nykyiselläkin alhaisella sähkön tukkuhinnalla kannattavuus olisi vertailutapausta parempi, mikäli CHP-laitteiston aiheuttama lisäinvestointi jäisi 7 000 mk:n alapuolelle. Sarjatuotannon päästyä kunnolla käyntiin laitteistojen hinnat laskevat, jonka jälkeen PEMFC-mikro-CHP-laitteistojen käyttö tulee kannattaviksi.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages60
ISBN (Print)951-38-5804-9
Publication statusPublished - 2001
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

NameVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
PublisherVTT Kemiantekniikka
No.2085
ISSN (Print)1235-0605

Keywords

  • power generation
  • decentralization
  • fuel cells
  • combined cycle power plants
  • polymer membranes
  • reformers
  • inverters
  • availability
  • profitability
  • heat recovery

Cite this

Valkiainen, M., Klobut, K., Leppäniemi, S., Vanhanen, J., & Varila, R. (2001). PEM-polttokennoon perustuvat mikro-CHP-järjestelmät: Tilannekatsaus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 2085
Valkiainen, Matti ; Klobut, Krzysztof ; Leppäniemi, Sami ; Vanhanen, Juha ; Varila, Reijo. / PEM-polttokennoon perustuvat mikro-CHP-järjestelmät : Tilannekatsaus. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2001. 60 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2085).
@book{15d391bb64ba402ca0241fd6317d6def,
title = "PEM-polttokennoon perustuvat mikro-CHP-j{\"a}rjestelm{\"a}t: Tilannekatsaus",
abstract = "Hajautettua energiantuotantoa varten on kehitteill{\"a} polttokennoon perustuvia s{\"a}hk{\"o}teholtaan 1-10 kW:n laitteita, jotka voidaan kytke{\"a} pientalossa tuottamaan s{\"a}hk{\"o}{\"a} ja l{\"a}mp{\"o}{\"a}. T{\"a}m{\"a} julkaisu on tilannekatsaus polymeerimembraanipolttokennoon perustuvien mikro-CHP-laitteiden (PEMFC-mikro-CHP:n) ja sen p{\"a}{\"a}komponenttien (reformerin, kennostackin, invertterin) kehitysvaiheeseen ja laitetarjontaan. Julkaisu perustuu Tekes-hankkeeseen {"}Katsaus PEM-poltto-kennoon perustuviin mikro-CHP-j{\"a}rjestelmiin{"}, jossa kartoitettiin my{\"o}s PEMFC-mikro-CHP:n kanssa vaihtoehtoiset menetelm{\"a}t ja verrattiin eri mikro-CHP-ratkaisujen vahvuuksia ja heikkouksia. Polttokennon vertailua konventionaalisiin s{\"a}hk{\"o}ntuotantomenetelmiin vaikeuttaa pitk{\"a}n aikav{\"a}lin k{\"a}ytt{\"o}kokemuksien puute. My{\"o}s talotekniset j{\"a}rjestelm{\"a}t ovat viel{\"a} koeasennuksia, joita on toteutettu eri tutkimusprojekteissa. Hajautetun tuotannon kannattavuutta tarkasteltiin energiayhti{\"o}n kannalta. Vertailtiin pientalon talokohtaisen mikro-CHP:n ja s{\"a}hk{\"o}n ja kaasun suoramyynnin myyntikatteita. Nykyisell{\"a}kin alhaisella s{\"a}hk{\"o}n tukkuhinnalla kannattavuus olisi vertailutapausta parempi, mik{\"a}li CHP-laitteiston aiheuttama lis{\"a}investointi j{\"a}isi 7 000 mk:n alapuolelle. Sarjatuotannon p{\"a}{\"a}sty{\"a} kunnolla k{\"a}yntiin laitteistojen hinnat laskevat, jonka j{\"a}lkeen PEMFC-mikro-CHP-laitteistojen k{\"a}ytt{\"o} tulee kannattaviksi.",
keywords = "power generation, decentralization, fuel cells, combined cycle power plants, polymer membranes, reformers, inverters, availability, profitability, heat recovery",
author = "Matti Valkiainen and Krzysztof Klobut and Sami Lepp{\"a}niemi and Juha Vanhanen and Reijo Varila",
year = "2001",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-5804-9",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "2085",
address = "Finland",

}

Valkiainen, M, Klobut, K, Leppäniemi, S, Vanhanen, J & Varila, R 2001, PEM-polttokennoon perustuvat mikro-CHP-järjestelmät: Tilannekatsaus. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 2085, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

PEM-polttokennoon perustuvat mikro-CHP-järjestelmät : Tilannekatsaus. / Valkiainen, Matti; Klobut, Krzysztof; Leppäniemi, Sami; Vanhanen, Juha; Varila, Reijo.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2001. 60 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2085).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - PEM-polttokennoon perustuvat mikro-CHP-järjestelmät

T2 - Tilannekatsaus

AU - Valkiainen, Matti

AU - Klobut, Krzysztof

AU - Leppäniemi, Sami

AU - Vanhanen, Juha

AU - Varila, Reijo

PY - 2001

Y1 - 2001

N2 - Hajautettua energiantuotantoa varten on kehitteillä polttokennoon perustuvia sähköteholtaan 1-10 kW:n laitteita, jotka voidaan kytkeä pientalossa tuottamaan sähköä ja lämpöä. Tämä julkaisu on tilannekatsaus polymeerimembraanipolttokennoon perustuvien mikro-CHP-laitteiden (PEMFC-mikro-CHP:n) ja sen pääkomponenttien (reformerin, kennostackin, invertterin) kehitysvaiheeseen ja laitetarjontaan. Julkaisu perustuu Tekes-hankkeeseen "Katsaus PEM-poltto-kennoon perustuviin mikro-CHP-järjestelmiin", jossa kartoitettiin myös PEMFC-mikro-CHP:n kanssa vaihtoehtoiset menetelmät ja verrattiin eri mikro-CHP-ratkaisujen vahvuuksia ja heikkouksia. Polttokennon vertailua konventionaalisiin sähköntuotantomenetelmiin vaikeuttaa pitkän aikavälin käyttökokemuksien puute. Myös talotekniset järjestelmät ovat vielä koeasennuksia, joita on toteutettu eri tutkimusprojekteissa. Hajautetun tuotannon kannattavuutta tarkasteltiin energiayhtiön kannalta. Vertailtiin pientalon talokohtaisen mikro-CHP:n ja sähkön ja kaasun suoramyynnin myyntikatteita. Nykyiselläkin alhaisella sähkön tukkuhinnalla kannattavuus olisi vertailutapausta parempi, mikäli CHP-laitteiston aiheuttama lisäinvestointi jäisi 7 000 mk:n alapuolelle. Sarjatuotannon päästyä kunnolla käyntiin laitteistojen hinnat laskevat, jonka jälkeen PEMFC-mikro-CHP-laitteistojen käyttö tulee kannattaviksi.

AB - Hajautettua energiantuotantoa varten on kehitteillä polttokennoon perustuvia sähköteholtaan 1-10 kW:n laitteita, jotka voidaan kytkeä pientalossa tuottamaan sähköä ja lämpöä. Tämä julkaisu on tilannekatsaus polymeerimembraanipolttokennoon perustuvien mikro-CHP-laitteiden (PEMFC-mikro-CHP:n) ja sen pääkomponenttien (reformerin, kennostackin, invertterin) kehitysvaiheeseen ja laitetarjontaan. Julkaisu perustuu Tekes-hankkeeseen "Katsaus PEM-poltto-kennoon perustuviin mikro-CHP-järjestelmiin", jossa kartoitettiin myös PEMFC-mikro-CHP:n kanssa vaihtoehtoiset menetelmät ja verrattiin eri mikro-CHP-ratkaisujen vahvuuksia ja heikkouksia. Polttokennon vertailua konventionaalisiin sähköntuotantomenetelmiin vaikeuttaa pitkän aikavälin käyttökokemuksien puute. Myös talotekniset järjestelmät ovat vielä koeasennuksia, joita on toteutettu eri tutkimusprojekteissa. Hajautetun tuotannon kannattavuutta tarkasteltiin energiayhtiön kannalta. Vertailtiin pientalon talokohtaisen mikro-CHP:n ja sähkön ja kaasun suoramyynnin myyntikatteita. Nykyiselläkin alhaisella sähkön tukkuhinnalla kannattavuus olisi vertailutapausta parempi, mikäli CHP-laitteiston aiheuttama lisäinvestointi jäisi 7 000 mk:n alapuolelle. Sarjatuotannon päästyä kunnolla käyntiin laitteistojen hinnat laskevat, jonka jälkeen PEMFC-mikro-CHP-laitteistojen käyttö tulee kannattaviksi.

KW - power generation

KW - decentralization

KW - fuel cells

KW - combined cycle power plants

KW - polymer membranes

KW - reformers

KW - inverters

KW - availability

KW - profitability

KW - heat recovery

M3 - Report

SN - 951-38-5804-9

T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

BT - PEM-polttokennoon perustuvat mikro-CHP-järjestelmät

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Valkiainen M, Klobut K, Leppäniemi S, Vanhanen J, Varila R. PEM-polttokennoon perustuvat mikro-CHP-järjestelmät: Tilannekatsaus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2001. 60 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2085).