Fuel cells and Energy storage, PowerCell

PowerCell Sweden AB
Presentation 20 minuter
Robert Gustafsson, Produktionsansvarig
Bränsleceller
Teknik
Användningsområden
Framtidens teknik idag
Mercedes F-cell
400 km range
2 minuter tanktid
100 kW
Lansering 2015
2013-08-21
3
Coca Cola driver ett flertal
anläggningar med bränsleceller
East Hartford bottling plant
UTC Power bränsleceller
800 kW
Reformerad naturgas
2013-08-21
4
Bränslecell för fritidsbruk
105 W
Batteriladdare
Metanolblandning som bränsle
2013-08-21
5
Bränsleceller omvandlar kemiskt lagrad energi till
elektrisk energi samt värme
FUEL CELL
Source: Micro-vett
Direkt energiomvandling
Hög verkningsgrad
Bränsleceller direktomvandlar vätgas och syre (ur luften) katalytiskt till
elektrisk energi och värme
• Hög verkningsgrad (30-60%)
• Inga skadliga restprodukter (vatten)
• Cirka 0,7 Volt per cell
• Uteffekt bestäms av antal celler och av cellareans storlek
2013-08-21
6
Bränsleceller finns i många effektområden och applikationer
Används både för centraliserad och distribuerad elgenerering
1mW
Mobile devices
1W
Laptop
10kW
1kW
100 kW
1MW
Household mCHP
Telecom
Material handling
Car propulsion
Power plant
Military stationary
Vehicle APU
Thermo transport
Truck propulsion
Industrial
Military vehicle
Small generator
Range extenders
Bus propulsion
Power to Gas
Powercell
2013-08-21
7
Bränslecell för elektrolys av vatten till vätgas
El och vatten in
Vätgas, Syre och värme ut
2013-08-21
8
Elektrolysör
2013-08-21
9
Powercells Bränsleceller
Powercell S1 fuel cell
• 1 – 6 kW elektrisk uteffekt
• Vätgas eller reformatgas
(>45% H2 ,<50ppm CO)
• Vattenkyld
• Kompakt
• Applikationer:
mCHP, Backup-telecom, Range
extender
• Marknader:
Kina, Japan, Korea,
Taiwan, Tyskland, USA
2013-08-21
11
3 kW elgenerator
230 VAC
UPS funktion
Vätgasdrift
13 kWh på en 50
liters vätgasflaska
2013-08-21
12
Bränslefrihet
Vätgas
•
•
•
Flaska
Elektrolysör
Överskottsvätgas i industrin
Diesel
Biodiesel
Methanol
Naturgas
Biogas
2013-08-21
Reformer
Reformer
Reformer
Reformer
Reformer
vätgas
El
Bränslecell
13
Auxiliary Power Unit till lastbil
En tank och ett bränsle!
Reformer
Reformer
Funktion:
• Konverterar diesel till
vätgas.
2013-08-21
Bränslecell
Argument för Powercell APU
Bränslecell
Miljö – emissioner av NOX, CO och partiklar
elimineras
Bränslebesparing – avsevärt bättre
verkningsgrad än huvudmotor på tomgång
Lagkrav – förbud mot tomgångskörning
skärps i USA och även i EU kommer lagar som
förbjuder tomgångskörning
Arbetsmiljö – lägre ljudvolym förbättrar
power
arbetsmiljönAuxiliary
för förare vid
vila unit
Funktion:
• Omvandlar vätgas och luft
till elektricitet och värme
14
Dieseldriven, Auxiliary Power Unit,
Powerpac
3 kW
24 Volt
1,2 l Diesel per
timme
2013-08-21
15
Cumulated costs
Business case for Truck APU w. competing technologies
90 k$
80 k$
70 k$
60 k$
50 k$
40 k$
30 k$
20 k$
10 k$
-
Fuel Cell APU
Diesel APU
Battery APU
Idling main engine
Requirements:
Truck auxiliary power unit
0
2
4
6
8
Years
Power
3 kW
Runtime
10 h/day
Diesel
1 $/dm3
10
Pros and cons
Idling Main Engine
Battery APU
Diesel APU
PowerCell
+
Runtime (unlimited)
-
Runtime (5-8 hours)
+
Runtime (unlimited)
+
Runtime (unlimited)
-
Efficiency (7%)
-
Efficiency (20%)
-
Efficiency (17%)
+
Efficiency (30%)
-
Noise
+
No noise
-
Noise
+
Low noise
-
Emissions
-
Emissions
-
Emissions
+
Emissions (non toxic)
+
Capacity hot/cold
climate
-
Capacity hot/cold
climate
+
Capacity hot/cold
climate
+
Capacity hot/cold
climate
-
Engine wear
-
Engine wear
+
Engine wear
+
Engine wear
+
Capex (0 €)
-
Capex (9,000 $)
-
Capex (10,000 $)
-
Capex (12,000 $)
2013-08-21
16
Energilagring i vätgas
Teknik
Alternativ
Energilagringsmetoder
Pumpstation för vatten
Tryckluft
Batterier
Svänghjul
Vätgas
2013-08-21
18
Hybridsystem för elgenerering
Energikälla
Användare
Fuel cell
H2 tank
Battery pack
Electrolyser
Powerpac
Power management
Energilagring
2013-08-21
Property of Powercell Sweden AB
Copyright © 2012 PowerCell Sweden AB. All rights reserved
19
Utsira utanför Stavanger
150 kW vindgenerator, 48 kW elektrolysör. 12 m3 vätgaslagring, 10 kW
bränslecell, 55 kW vätgasmotor med generator samt power managment
2013-08-21
20
Power to gas H2
Hawaii Hydrogen Power Park
2013-08-21
21
Pilotprojekt backup-el
Drift 24 timmar per vecka
Bränslecell system för backup el 20 kW
Elektrolysör som tillverkar vätgas under 6 dagar
Tank 12 m3, 30 Bar, för lagring av vätgas 480 kWh
Omformare 3-fas
Installation, projektering, utveckling
1,0 MSEK
0,5 MSEK
0,2 MSEK
0,5 MSEK
0,8 MSEK
Totalt cirka
3,0 MSEK
Elkostnad elektrolysör
70 KSEK/år
Jämförelse traditionell diesel genset
Besparing diesel, 17,000 liter/år = 170,000 SEK/år
Minskad CO2 utsläpp med 37 ton/år
2013-08-21
22
PowerCell Sweden AB
Powercell
Hisingen, Göteborg
20 anställda
2013-08-21
24
Provanläggning
State-of-the-art
Bränslecell-laboratorium
2013-08-21
25
Ägare
Corporate Venture Capital company
founded in 1983
VTT main focus:
• Bring the Volvo group closer to new technologies or
new services by investing in companies and projects of
high technical and commercial interests.
• Support the development of businesses based on Volvo
technology with a business potential outside the Volvo
Group.
• Support the development of entrepreneurship
Midroc New Technology AB is a
Swedish Private Equity Company
focusing on ground-braking, clean
technologies with an emerged window
of opportunity.
The company is part of
Europe.
Midroc
Governmental Venture Capital
Company founded in 2008
FourierTransform’s mission:
To contribute in strengthening of the competitiveness
and vitalization of the Swedish Automotive Cluster.
2013-08-21
OCAS Ventures manages a seed and early stage venture
fund set up by ArcelorMittal and the Flemish Region to
invest in high-potential ideas and innovations from the
material world to build outstanding businesses,
26
Demonstration av 3 kW Diesel-APU
Tisdag 17/9, 10.00 är reserverad för intresserade som vill komma på
demonstration på Powercell
Anmälan till Robert Gustafsson
robert.gustafsson@powercell.se
eller Andreas Bodén
andreas.boden@powercell.se
2013-08-21
27
Slut
Powercell Sweden AB
Ruskvädersgatan 12,
418 34 Gothenburg, Sweden
p: +46 31 7203620
e: info@powercell.se
w: www.powercell.se
2013-08-21
28