橋式電力：使燃料電池能作后備系統(tǒng)
加入技術(shù)交流群
橋式電力
橋式電力描述了連接一個(gè)長(zhǎng)期的電力供給與另一個(gè)長(zhǎng)期電力供給之間起到“橋梁”作用的短期電力供給需求。橋氏電力是必需的，因?yàn)榈湫偷膫溆冒l(fā)電設(shè)備不是即時(shí)可用的，而且需要聯(lián)網(wǎng)時(shí)間。一個(gè)經(jīng)典的案例就是一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)常常被用作一所醫(yī)院設(shè)施的備用電源。在公共電力中斷期間，這種裝置總體上可能會(huì)出現(xiàn)電源故障，包括照明用電以及非臨界負(fù)載的損失。局部使用電池或電容器組為關(guān)鍵任務(wù)裝置供給電力（可以是一部單機(jī)不間斷電源（UPS）也可以是并入像監(jiān)控器和輸液泵這樣的裝置），直到發(fā)電機(jī)可以被啟動(dòng)和聯(lián)網(wǎng)。將橋式電力與長(zhǎng)期電力結(jié)合起來(lái)是有必要的，因?yàn)閷蚴诫娏ρ娱L(zhǎng)幾分鐘的成本是非常高昂的，并且會(huì)出現(xiàn)維護(hù)與可靠性問題，這里電池的使用會(huì)使得單個(gè)“長(zhǎng)期橋”受到抑制。
對(duì)可靠橋式電力的需求
據(jù)Steve Fairfax，一位工業(yè)顧問所說(shuō)，“著眼于出現(xiàn)的問題，電訊產(chǎn)業(yè)普遍采用了錯(cuò)誤的理念框架…他們常在談?wù)撚行?。他們現(xiàn)在應(yīng)該做的是考慮可靠性。有效性僅僅是在故障停機(jī)的時(shí)候才關(guān)心的事， 一年中有太多時(shí)間系統(tǒng)都是停機(jī)的…好吧，許多的時(shí)刻遠(yuǎn)不如許多的事件重要。在一個(gè)計(jì)算環(huán)境中，半個(gè)周期，即百分之一秒的電力中斷都可能摧毀系統(tǒng)。一百次這樣的中斷也不過造成一秒鐘的停機(jī)時(shí)間，但是如果分布在一年中發(fā)生，那將是災(zāi)難性的?！北疚闹校B續(xù)性電源之間的高可靠性橋式電力對(duì)于這些關(guān)鍵任務(wù)環(huán)境里的穩(wěn)定性是很重要的。
燃料電池
燃料電池作為一種車輛能源解決方案正受到廣泛的關(guān)注。一份簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)調(diào)查提出無(wú)數(shù)非盈利性組織以及政府機(jī)構(gòu)正在吹捧燃料電池在運(yùn)輸中的益處。這是有先見之明的，然而只有在尺寸，重量，成本以及燃料可靠性方面做出重大的改良才能使燃料電池運(yùn)用在現(xiàn)實(shí)生活中，不僅僅是在車輛上的示范。另一方面，備電領(lǐng)域是燃料電池的當(dāng)前市場(chǎng)，尤其對(duì)于高位值作業(yè)，要求比典型的不間斷電源系統(tǒng)提供更多的持久性。
為滿足真實(shí)備電需要，一種燃料電池（FC）備電系統(tǒng)必須能夠在滿負(fù)載要求下即時(shí)輸送電力。在一些裝置中，燃料電池系統(tǒng)與公共電力系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行，全時(shí)段為系統(tǒng)輸電，同時(shí)由公共電力提供負(fù)載均衡與后備支持。（當(dāng)這種構(gòu)架也使用多余的熱能來(lái)為設(shè)備供暖時(shí)，它們就被歸類為聯(lián)合供暖供電系統(tǒng)。）在一套標(biāo)準(zhǔn)的燃料電池聯(lián)合供暖供電系統(tǒng)中，一旦電網(wǎng)丟失，燃料電池系統(tǒng)沒有足夠的反應(yīng)時(shí)間來(lái)處理快速的瞬變現(xiàn)象，因此它不能被視為一個(gè)備電系統(tǒng)。在其他裝置中，完整的能量存儲(chǔ)增進(jìn)了燃料電池系統(tǒng)從而提供快速瞬變反應(yīng)。當(dāng)與電網(wǎng)結(jié)合，能量存儲(chǔ)就是兩個(gè)連續(xù)電源之間的“電橋”。
在一個(gè)單機(jī)燃料電池系統(tǒng)中（一個(gè)獨(dú)立于電網(wǎng)的系統(tǒng)），燃料電池可以傳輸負(fù)載所需的最大功率，但是在瞬變現(xiàn)象中不能足夠快地做出平穩(wěn)傳輸電力的反應(yīng)。在這種情況下，能量?jī)?chǔ)備“電橋們”跨接這種瞬變現(xiàn)象。橋式電力是一個(gè)堅(jiān)固的燃料電池備電系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。
許多公司把燃料電池安裝在能使他們的系統(tǒng)更耐用的地方。據(jù)Citigroup Research報(bào)道 “開關(guān)信號(hào)：分布式電信備電系統(tǒng)中的燃料電池，”基于對(duì)50位電訊產(chǎn)業(yè)成員的訪問，電訊產(chǎn)業(yè)把可靠性視為燃料電池的主要優(yōu)勢(shì)之一，盡管有一種誤解——燃料電池比標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)酸性電池備電系統(tǒng)更貴。促使電訊產(chǎn)業(yè)關(guān)注高可靠性的主要因素是燃料電池已經(jīng)在超過十年的時(shí)間里，在醫(yī)院、郵件處理設(shè)備、垃圾掩埋、污水處理以及信用卡處理中心等領(lǐng)域成功應(yīng)用超過10億個(gè)工作小時(shí)。CEA電信公司最近開始為他們的客戶提供燃料電池，他們說(shuō)“...我們的電信消費(fèi)者正在尋找一種可靠的備電解決方案；能夠?yàn)橹匾耐ㄓ崙?yīng)用提供比傳統(tǒng)能量存儲(chǔ)方案更高的性價(jià)比?！?
當(dāng)指定備電方案時(shí)，壽命周期成本是另一個(gè)需要考慮的關(guān)鍵因素。Citigroup Research的報(bào)道也包括了一些數(shù)據(jù)，顯示在電信站點(diǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)中，電池的更換費(fèi)用從3600美元到8000美元不等，具體費(fèi)用取決于各自的功率級(jí)別、備電持續(xù)時(shí)間以及保修期長(zhǎng)短。報(bào)道提到：“如果電池的更換周期為五年，那么以10到15年的使用期來(lái)算，燃料電池要比電池備電方案節(jié)省32%到35%的費(fèi)用?！鄙踔猎跓o(wú)課稅扣除的情況下，報(bào)道顯示在同樣的基數(shù)下燃料電池的壽命周期成本也會(huì)低12%到18%。
超級(jí)電容器相關(guān)文章:超級(jí)電容器原理
評(píng)論