行進青藏高原,探索直接甲醇燃料電池的離網應用
青藏的高原,高原的青藏。這是一個讓人神往的地方,在無數人們心中占據獨特位置。隨著交通設施的完善,人們可以更便捷地到高原上旅行或開展各類活動,而諸多儀器設備的迭代也豐富了人們探索、觀察和記錄高原事物的方式。此時,人們會面臨一個問題——如何保障設備用電?要知道世界屋脊上的電力并不富裕,而儀器設備的用電量卻一點沒有減少。
每年都有更多的人前往高原
誠然,儲能和發電技術在不斷發展,市面上也可以見到諸多鋰電池、蓄電池,以及便攜式的風電、太陽能、燃油發電機,然而這些還不夠,難以滿足人們的不同要求以及復雜環境的不同要求,尤其是人們要徒步到某個區域待上好些天的時候。新技術依然備受期待。在燃料電池炙手可熱的今天,一款由中科軍聯研發生產的直接甲醇燃料電池或許會帶來某些變化。
真正可以移動的發電廠
直接甲醇燃料電池叫作“電池”,但它不是一個儲能裝置,而是一個發電裝置。甲醇無需燃燒,通過電化學反應產生電能,排放出水和少量二氧化碳,整個過程安靜環保,而且比能量高達500Wh/kg。相比目前常見的電源產品,直接甲醇燃料電池單在比能量方面就有著明顯的優勢。
高原基建項目施工環境更為惡劣
高原電力匱乏是客觀因素,難點在于解決方式是否合適,供需兩端是否匹配。穿行在青藏線上,我們會看到許多正在施工的基建項目,一旁安置著燃油電機,或有電力專線來保障項目的用電。這很合適。相反,假如一行五六人要徒步穿越可可西里,你讓人背一臺燃油發電機,那人家八成會跟你拼命。
在常見的電源產品中,鋰電池比蓄電池在重量上要更具優勢,但兩者都屬于儲能裝置,都需要電力補給。燃油電機功率高,卻不方便隨身攜帶??蓴y帶式的太陽能、風能發電設備,受天氣因素影響較大,而且效率偏低。相比之下,直接甲醇燃料電池具有一定優勢,尺寸、重量較小,便攜性好,比能量高,供電時間更長,而且不受天氣影響。
離網電源的高原生存游戲
提及青藏高原,除了“神圣”和“美”,某種神秘的恐懼感也時常伴隨其中。人到高原會不適應,儀器設備到了高原也同樣面臨困難。因而從某種意義上來講,常見電源產品在高原應用上的比拼更像是一場生存游戲。撇開效率、環保、便攜性等等因素不談,能在復雜多變的高原環境下“活下來”,做到正常供電已屬不易。
珠峰科考隊對電源的要求更為苛刻
在四五千米海拔的地區,大氣壓值只有平原地區的一半左右,空氣絕緣強度降低,電源隱患增加;內部有液體或氣體的元器件可能發生泄漏;而內燃機因不能吸入足夠空氣,功率會降低;短時間劇烈的溫差變化對鋰電池更是一大挑戰;風能、太陽能靠天吃飯,其穩定可靠性存在弊端。我們發現許多日常生活中穩定靠譜的方案,到了高原可能就不“靈”了。
直接甲醇燃料電池在產品綜合性能的設計上更下功夫,產品通過六性測試,在低溫和高海拔環境下,性能表現尤其出色。產品智能化的氣液監測管理可以有效應對氣壓及溫差變化,電化學反應發電則能應對多變的自然環境,熱管理系統以及甲醇自身耐低溫的特性可實現零下40℃正常工作?;囊扒笊?,直接甲醇燃料電池具有足夠的實力。
中科軍聯直接甲醇燃料電池高原測資料圖
高原離網應用案例探索
在4500米海拔的某個湖泊,某公益組織在開展保護斑頭雁的行動。他們每年會用云臺攝像機記錄斑頭雁的活動,為保護工作提供資料,時長達三個月之久。拍攝儀器用電主要來自一個10kW的太陽能發電站。受天氣影響,不時還需要柴油電機來補償電力。柴油電機產生的噪音及污染氣體與高原上的這片凈土顯得格格不入。
三江源的水文監測意義重大。當前監測設備采用太陽能、風能加蓄電池組的供電方式,完成了發電、儲能到用電的整合。這個方案發生的問題是和上面類似,即太陽能、風能無法持續可靠發電,遇到長時間的惡劣天氣,蓄電池會發生虧電的情況,監測設備無法正常采集數據,造成數據缺失,影響監測結果。因為路途遙遠,設備維護周期長,而且成本高昂。
直接甲醇燃料電池在以上幾個領域,具有很多可取之處。產品自身的較強的環境適宜性與便攜性,既可以靜態值守持久發電,充當保障電源,也可輕松攜帶,減輕使用者負重,提供更長時間的電力。在現有離網電源產品中,直接甲醇燃料電池還可與其他產品靈活組合,形成更穩定可靠的保障性離網供電解決方案。
行進青藏高原會是一個有持續性的運動,各類電源技術的發展也會日益豐富人們的用電方式,滿足人們不同的用電需求。直接甲醇燃料電池作為一個新興的產品,它具有在高原上推廣和應用的優勢,在將來也會彌補當下常見電源產品的不足與缺憾,成為另一種常見的離網應用電源,為人們在高原上的活動提供可靠的電力支持。
直接甲醇燃料電池離網供電方案
中科軍聯認為,各類電源產品間并不是彼此競爭、互相取代的關系,未來的電力供給方式一定是多元共融,可以智能銜接的。我們期望能與電源行業的朋友開展交流和合作,做出具有更好用戶體驗的離網電源產品。