燃料电池将在未来替代能源中扮演什么角色?开云体育网上投注

我们进行了为期一年的研究项目，研究在建筑物中使用燃料电池的潜在应用和好处。我们的目标是了解这种技术如何、何时、何地被部署在当今的建筑行业，并推测下一代高性能建筑环境可以结合这种技术。

我们研究了环境、经济和政策方面的考虑，以及燃料电池技术的当前和未来状态。2015年3月，我们在旧金山举办的圆桌讨论会上介绍了这些发现，同时由行业专家介绍了我们更广泛的发现和影响。

燃料电池是通过将带正电的氢离子和氧结合来发电的电化学能量转换装置。它们发明于1838年，首次被美国宇航局用于太空探测器、卫星和太空舱的商业用途。清洁能源立法、激励措施和政策正在使燃料电池更容易获得，这在过去五年中加速了对该技术的需求和利用。美国能源部(DOE)预计，根据过去观察到的太阳能电池和风力涡轮机的成本/千瓦趋势，燃料电池将在2030年左右成为大规模市场采用的经济可行方案。开云体育信誉

与其他能源相比，燃料电池技术的主要优势包括可靠性、效率和可持续性。此外，燃料电池非常适合现场发电，具有热回收潜力和最大限度地减少传输损失等优点。

可靠性:燃料电池已被证明比电网供电的可靠性高10倍，而且随着时间的推移，它的活动部件更少。它们可以让建筑物“脱离电网”，并有可能消除其他通常更危险的备用电力系统。

效率:传统的煤、石油和天然气发电厂的发电效率在27%到42%之间，“实际”效率(扣除输配电损失后)在10%到15%之间。目前生产中的燃料电池的电效率约为50%，如果与热回收结合使用，则可提高到85%以上。

可持续性:效率的提高意味着燃料电池系统需要更少的燃料来产生相同的功率。它们不涉及燃料的燃烧，因此将氮氧化物、硫氧化物和颗粒物排放减少到可以忽略不计的水平，同时简化碳封存。更大的好处来自于发电所需淡水消耗的大幅减少。

我们看到了燃料电池在建筑环境中应用的额外好处。燃料电池不仅更可靠，更高效，更可持续，而且a)更多模块化和可扩展与其他发电源相比，既适用于独立设施，也适用于公用事业;b)生成噪音很小，没有震动，使它们适合于现场安装，而不会对邻里/社区造成影响;c)提供现场直流(DC)电源输出的潜力，减少转换损失并提供额外的效率/环境效益。

水资源也是一个关键机遇。虽然人们对发电过程中化石燃料的使用和二氧化碳的产生给予了很大的关注，但很少有人意识到发电对世界淡水供应的影响。2010年，估计每天有1610亿加仑的水用于发电，占美国用水总量的45%以上。燃料电池可以消除或大大减少对淡水供应的消耗，生产一兆瓦的电力几乎不需要水。

电网基础设施还占用了数百万英亩的土地，用于输电线路、变电站和发电厂。随着分布式发电(在使用点发电)的日益普及，不仅有可能大幅减少输电损失，而且有可能腾出宝贵的土地用于发展、农业或回馈大自然。燃料电池是分布式发电的理想技术。

根据建筑类型的不同，还可以提供其他优势，从热捕获到提高燃料利用效率，从而支持公司和商业办公建筑的环境影响减少目标。了解当前不同建筑类型的能源利用水平，以及燃料电池应用的具体机会，有助于确定当前潜在的应用领域，以及随着技术的不断发展和变得更容易获得的未来。开云体育网上投注

预计燃料电池将遵循与太阳能和风能发电类似的技术采用轨迹，到2030年，政策和市场力量将把安装成本降低到与柴油发电和微型涡轮机相当的价格点。目前，燃料电池系统的“初始”成本估计为8000美元/千瓦(平均投资回收期为20年)，预计未来的成本为2000美元/千瓦，平均投资回收期将减少到3年，并大大提高适用性。开云体育网上投注