在设计电力系统时,你必须决定:“什么是最重要的设计变量?”
如果你在加利福尼亚州,这可能符合特定的二氧化碳排放标准。“燃料电池发电机每周两次每次运行时间能少于30分钟吗?
或者,可能是服务之间的间隔时间。“系统是否可以在沙漠中停泊一年,而无需加油或进行维护?”
对于其他人来说,关键因素是正常运行时间。例如,安全拖车现在越来越被期望能够“100%正常运行,保证如此”。
然而,保证这一可靠性水平是非常困难的。达到100%的正常运行时间在成本方面也会变得有点疯狂。
我们如何到达那里?传统上,我们依赖于发电机。虽然发电机在某些应用中是正确的解决方案,但如果管理不善,它们通常需要大量的维护,尺寸过大,噪音大且不可靠。当负载真正关键时,你不疯狂的话就不会只有一种电源选项——可靠性越高、麻烦越少越好。
另一种方法是增加大量的太阳能和锂离子电池组以及加热控制,以尽量减少停机时间。这可以让你的停机时间非常接近于零,但不能保证,它肯定不是低成本的,并不是每个系统设计或气候都允许这样做。
在任何情况下,即使从90%可靠性提高到接近100%可靠性,你也很少能够真正实现100%的正常运行时间。
由天然气或丙烷驱动,INERGIO 燃料电池 提供了一个极其可靠的解决方案来消除停机时间——远远超过那些可靠性不完美的昂贵替代品。
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虽然甲醇和氢燃料电池为这项技术铺平了道路,丙烷燃料电池在移动设计中具有更高的可靠性并且长期成本更低。
为了理解原因,让我们回答关于INERGIO主要产品——200W迷你丙烷燃料电池发电机系统——的最常见问题。
如果你对燃料电池有所了解,那你已经熟悉EFOY的产品系列。下面,我们将比较EFOY的Pro2800和INERGIO的200W Mini。它们是不同的产品,但并列比较有助于阐明它们的相对价值。EFOY制造的产品非常出色,直到现在还没有任何值得称道的竞争对手。1. INERGIO是谁,他们的燃料电池发电机是如何工作的?
由材料科学和微工程领域的科学家创立的瑞士公司INERGIO开发了他们自己的固体氧化物燃料电池(SOFCs),这种燃料电池可以使用广泛可用的丙烷运行。
INERGIO 200W迷你型设备设计能够完美融入现有的太阳能系统。当电池电量下降时,它会自动启动, 完全充电* 并确保全年在任何天气下都能不间断运行。无需维护。无需现场更换零件。只需插上插头,让它发挥作用……长达10年。
INERGIO将丙烷燃料直接转换为电力。它是一个没有运动部件的发电机,没有燃烧过程。它运行时冷却、安静且无毒排放。
该系统由电池电压控制,在优化的功率水平下为电池组充电,充分利用可用的光伏输入,而不浪费燃料或增加燃料电池发电机的额外运行时间。这种独特的设计和技术提供了令人难以置信的长寿命:15,000小时的运行时间。
*对电池的完全充电是一个重要的好处,值得解释。如下面所述,EFOYs往往具有更高的且更快的磨损,整体寿命较短,最大输出功率约为125瓦。这意味着最好不运行EFOY太长时间。否则,由于老化和基本寿命限制,该装置可能只能使用2-3年。
因此,EFOY系统通常会让电池只稍微高于阈值,然后自己关闭。这个概念是让系统 barely alive,希望太阳回来,我们能够开始接受光伏来给电池充电。如果你在加拿大过冬,你就会知道这个策略可能会有多么麻烦。
INERGIO的方法不同:无论是否有可用的太阳能输入,都提供完全的独立性。每次INERGIO启动时,都会完全充满电池。正如前面提到的,它在优化的功率水平下进行充电,以避免在有太阳能支持时的不必要的消耗,同时仍然为太阳能提供支持。您可以开始看到这种“聪明工作,而不是辛苦工作”的设计如何导致非常长的使用寿命。
2. 我可以期待INERGIO有什么样的燃油效率?
让我们做些数学题。
首先,请注意,虽然你技术上可以,但你可能 不打算24/7运行INERGIO。它被设计为一个可靠、自主的电源,与电池组并行工作。在最有效的应用中,它将与电池组结合,并对电池组进行充电,以保持最高效的输出和最高的燃料与功率比。
回到数学:1公斤的丙烷燃料为 INERGIO Mini 提供一整天的运行时间。以标准 20 磅的丙烷罐为例,它能容纳 4.6 加仑或 9 公斤的燃料。同样的罐子可以让你的烧烤炉运行 8 天,不间断。这相当于 5 加仑的丙烷罐提供 192 小时的燃料,或 38.4 千瓦时的电力。这是一大笔电力。
现在,让我们将INERGIO连接到一个100磅的丙烷罐上。它将以最大输出200瓦连续运行40天。
如果INERGIO是你唯一的电源,并且你的负载约为50瓦,你可能每天运行6小时。一个100磅的丙烷罐(100磅的罐子高4英尺,宽约1英尺)可以运行180天。如果这是一个备用电源,也许是一个小型太阳能系统的一部分,你可以 conceivably 运行这个系统1-2年而不需加油,甚至无需访问该地点。
当需要加油时,由于燃料类型,任何知道如何更换烧烤架上的丙烷罐的人都可以在五金店更换并加油。
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3. 我可以期待的总体预期寿命是多少?实现这一预期寿命有哪些已知的挑战?
INERGIO的燃料电池技术解决了许多影响偏远工作现场、安全拖车、电信中继站、监测站点、偏远交通摄像头系统等场景的可靠性问题。
我们经常将INERGIO描述为一个无振动、无移动部件的200W惰性电源。这意味着没有磨损、无需换油、无需现场更换损坏部件、没有烟雾和没有噪音。 并且所有这些都通过丙烷提供。当太阳能无法满足需求时,这是一个可以一次又一次使用的低维护“万能牌”。
INERGIO 保持其电力输出的时间更长:运行时间超过15,000小时,几乎无退化(每1,000小时输出减少1-2%)。

相比之下,EFOY Pro2800的最大输出功率为125W。然而,当EFOY的运行时间达到6000小时的寿命极限时,其输出功率会减少30%——与通常需要在150-500小时之间换油并在之后进行更频繁维护的发电机相比,这仍然是一个很长的时间。 减少的输出需要更长的运行时间来满足电力需求,减少了其有效寿命,并可能使其从一个能够跟上负载的电源变成一个落后的电源。

来自 INERGIO 客户的实际性能数据证明了这一点。燃料电池系统已经运行了大约 1600 小时,结合太阳能使用时,相当于在现实世界中运行了大约两年,并完成了 15 次完整的循环。在整个期间,测量到的总退化仅为 2.7%。
以下是原始数据和相应的图表。
- 开放时间:>1,600小时
- 循环次数:15
- 产生的能量:265千瓦时
- 燃料消耗:60千克
- 每千克燃料的能量:4.4 兆瓦时/千克
- 输出功率衰减:2.7%
- 电池规格:400Ah – 24V

4. 丙烷燃料相对于甲醇燃料的优势是什么?
有很多,当你开始计算这些数字时,它们就会变得非常清楚。阅读INERGIO 与甲醇燃料电池的比较,以详细比较丙烷与甲醇燃料电池技术,但让我们将焦点集中在燃料类型本身。
INERGIO 使用标准的丙烷,您可以从加油站或沃尔玛购买和补充丙烷。不需要特殊的设备或物流公司。如果您知道如何更换烧烤架上的丙烷,那么您也可以安全地更换燃料电池发电机上的丙烷。
相比之下,EFOY燃料电池发电机使用甲醇作为燃料,这是一种非常特定、非常昂贵的燃料。甲醇的能量密度比丙烷低,获取和更换甲醇更加复杂。您只能从EFOY购买专用的燃料罐(该罐配有传感器以确定何时为空)中的替代燃料。

如果你需要更多的甲醇燃料,可以在系统中连接多个EFOY燃料罐。这需要一个额外的组件,当一个罐子为空时,该组件会感应并切换到下一个。它工作得很好,但会使设置增加另外1,000美元。
更节能的发电机(如丙烷驱动的INERGIO)在其使用寿命内需要更少的加油次数。根据频率和地点的不同,柴油发电机系统的加油旅行可能会花费相当大的费用。这些持续的“假设运营成本”每年可能达到$5,000、$10,000甚至$20,000,具体取决于所涉及的物流情况,每个系统都是一样的。
总结如下,使用INERGIO丙烷系统与甲醇燃料电池系统相比,您将获得:
- 2.5倍的使用寿命(运行时间超过15,000小时,对比最高6,000小时)
- 效率提高40%
- 20%更省油
- 2倍的输出功率
- 能源独立:无需依赖复杂的供应链
- 二氧化碳排放量减少2倍
- 全锂兼容充电曲线
- 在低至-40°F的温度下延长低温操作
INERGIO 与柴油发电机相比如何?
INERGIO系统消耗的燃料比传统柴油发电机少约80%,但效率提高了三倍。因此,能源生产成本通常约为传统方式的2.5倍。了解更多。
6. INERGIO在寒冷天气条件下表现如何?
它表现非常出色,部分归功于其燃料类型。
甲醇(EFOY的燃料来源)会产生水作为排气产品。他们的低温解决方案是在排气管上增加一个加热元件,以防止其冻结(进一步增加您的系统负载)。
INERGIO系统不包含水,因此这些问题根本无需担心:不会结冰、没有低温限制、不需要持续运行以保持温暖。这导致了更低的燃料消耗,并且在任何天气条件下都能实现真正的启动/停止操作。INERGIO在低至-40°F的温度下运行平稳,低于此温度时将自动关闭。
在低于0°C的温度下,EFOY系统必须连续运行以保持温暖并避免结霜。EFOY的额定工作温度可低至-4°F,这对于在美国和加拿大北部地区具有100%正常运行时间要求的应用来说是无法接受的。
那么非常高的温度情况如何?INERGIO 的额定温度为 131°F。EFOY 的额定温度为 122°F。如果它们是租赁车队的一部分,在一年的部分时间在多雨的俄勒冈州运营,另一部分时间在德克萨斯州南部运营,这可能会产生很大差异。
INERGIO燃料电池发电机最常在哪里使用?
移动和固定监控系统
具有有限、不可靠或没有电网接入的关键任务站点
交通管理/监控系统
石油和天然气作业
难以到达的位置
极端天气条件下的地点
偏远地区燃料运输成本高
7. 能将INERGIO放在机柜或小建筑物内吗?
是的,INERGIO 可以安装在机柜或外壳中。只需确保良好的空气流通,并将燃料电池发电机的排气排放到室外。
尺寸大约和微波炉一样,INERGIO 200W Mini 比 EFOY 略大 (20 x 13 x 16) 一些,也更重 (60 磅对比 40 磅)。增加的重量部分来自于 INERGIO 的金属外壳。
8. 建立它有多复杂?
一点也不复杂。这里 есть 手册和快速设置指南。即使按照快速入门指南的标准,也不过是“连接丙烷 > 连接电池 > 打开”。设计了特殊的东西?我们会帮助审查您的设计和充电参数。
9. 维护如何?
做好准备:检查/更换 INERGIO 的主要项目是每 1-2 年更换一次简单的空气滤清器,这可以轻松且无需支持地完成。 我们还建议在燃料供应和发电机之间安装丙烷硫醇陷阱。 INERGIO 提供这些。
INERGIO是如何损坏的? 你可以用卡车撞它(我们开玩笑的!)在燃料管道、机油、皮带或任何标准内燃发电机维护项目清单上的其他东西方面,真的没有什么可以“损坏”或更换的东西。由于没有活动部件,并且在其使用寿命内输出稳定,这里没有太多东西会出错。
10. 能否进行远程监控?
是的,它确实具有自己的远程访问和/或监控功能。
11. 我如何购买一个?
Intelligent Controls为美国的INERGIO提供销售和技术支持。我们的工作是帮助您确定这是否是您的业务的好解决方案,并提供物理设备以及将这些装置实施到您的产品或系统设计中的支持。
12. 保修如何?
24个月 / 6,000工作小时。
13. 我是制造商。我可以获得演示测试单元吗?
单位可以以批发价格购买。请联系 Intelligent Controls,我们可以为您 specific application 详细说明细节。
尽快与我们开始那场对话。对INERGIO燃料电池发电机的需求正在迅速增加,重要的是我们能够满足您的时间表。
14. 当 INERGIO 不 有良好的经济效益时?
如果您的产品的使用寿命只有6,000小时,那么INERGIO Mini在价格和使用寿命方面就显得过于强大了。

结论
正如我们在本文开头提到的,只有你知道你的真正运营成本是什么,以及哪些设计变量对你(或你的董事会)最重要。
为了使燃料电池发电在任何使用案例中都值得,上面讨论的优势必须能够弥补其成本。这使得燃料电池发电机成为针对需要 一个或多个以下好处的客户的利基产品:
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极其可靠的电力(无停机时间)
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零维护,使用15,000小时
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灵活的燃料来源(标准丙烷瓶)
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高效率/低二氧化碳排放
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极其安静的运行
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零振动
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远程管理功能
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在极低温度和高海拔地区的性能
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