由於日本政府厲行節能減碳政策,持續補助民眾裝設家用燃料電池系統ENE-FARM,再加上設備商與營運商力拱,日本家用燃料電池已導入商業化,促使氫氣質子交換膜燃料電池(PEMFC)嶄露頭角。然隨著固態氧化物燃料電池(SOFC)邁入驗證測試階段,勢將在家用熱電系統應用領域與PEMFC一較長短。
工研院能環所經理張文振指出,相較PEMFC,SOFC家用燃料電池系統結構更加簡化,能源耗損量更低。 |
由眾多廠商於2010年3月日本國際氫及燃料電池博覽會(FC Expo 2010)的展出重點可看出,日本廠商力推家用燃料電池系統ENE-FARM的企圖心。不過,工研院能環所經理張文振卻指出,相較於PEMFC發電效率僅30~40%,需要貴重白金觸媒作為燃料;SOFC的發電效率較高,達45~65%,且毋需單價高昂的白金觸媒,可選用一氧化碳或其他更多元化的燃料,因此相當適用於家用熱電系統,未來發展深具潛力,因此已吸引大阪瓦斯、新日本石油、西部瓦斯、東京瓦斯、東京電力、北海道瓦斯、Kyocera、ENEOS CELLTECH、TOTO Gaster、林內等營運商和設備商競相布局,目前SOFC技術的家用燃料電池系統亦緊鑼密鼓進入實證研究。
張文振表示,2009年日本SOFC家用燃料電池系統測試機台已達一百三十二台,統計2008年和2009年的測試結果,SOFC家用燃料電池系統運轉性能佳、故障發生低。而由新日本石油資料亦顯示,2008~2009年SOFC家用燃料電池系統的節能效率可達33%,二氧化碳減少約41%,發電效率為38%,總效率高達78%。
事實上,早在2009年1月,東京瓦斯、大阪瓦斯、東邦瓦斯、西部瓦斯、新日本石油和Astomos Energy六家營運商即共同宣布戮力推動家用燃料電池系統ENE-FARM普及的雄心,主要採用PEMFC技術,並已達成商品化。日本政府預定至2030年裝置高達二百五十萬台的ENE-FARM,相當於兩座核能廠發電量,為達商品化目標,售價須降至50萬日圓以下、壽命長達10年以上、發電效率為35%及總效率高達85%。至於SOFC,則因操作溫度過高,導致啟動時間過長,為其主要弊病。預料在廠商大張旗鼓投入研發下,SOFC將難避免與PEMFC短兵相接。