Morgendagens kraftgenerator utviklet med brenselcelle teknologi

Innlegg Sogndal 20 september 2007

Tor Geir Engebretsen

NPS sin historie så langt...

September 2006

NPS stiftet i Høyanger

Aksjonærer:Energy ConversionTechnology AS

60 %Høyanger-

stiftelsen 40 %

Oktober 2006

Første lab / demonstrator-

anleggsatt i bestilling

April 2007

Teknologiverifisert /

proof of concept

Deltagelse påHannover messen

Juli 2007

Nato land plassererden første ordinæreutviklingskontrakt:4-5 APU enheter,kontraktsverdi 15-20 MNOK

September 2007

Den første industrielle

NPS prototypleveres.

Deltagelse på verdens

største forsvars-messe

August 2007

Samarbeidsavtale med

tysk selskapfor CEW system

(combined Electricityand Water)

Fakta om brenselceller

• En brenselcelle er en kraftgenerator som produserer alternativ miljøvennlig elektrisk strøm.

• Kjemisk reaksjon hvor hydrogen tilføres som drivstoff og reagerer med luft (oksygen).

• Brenselceller har det vært arbeidet med i mange år, særlig innenfor sivile markeder og i militærsammenheng, og ikke minst i bilindustrien

• Mangel på hydrogen infrastruktur hovedgrunnen til at teknologien ikke har tatt av kommersielt

Systembeskrivelse for en APU

HøytemperaturPEM

brenselcelle

”Kald flamme”Reformer

Elektrisitet og varme

Diesel

Bio diesel

Bio olje /Annet drivstoff

Reformer patentedSystem patent pending

Hydrogen /reformat

gass

Miljø og effekt

• Miljø:– Ingen dieselpartikler og sot– Ingen NOx – Ingen svovel– Ingen CO– Betydelig CO2 reduksjon pga høy virkningsgrad– Ingen CO2 effekt / altså fornybar energiløsning når biodrivstoff

benyttes – Meget støysvak og uten lukt

• Høy virkningsgrad:– Opp mot 30 % elektrisk effekt og 90 % el + varme– Diesel er svært energitett:

• 1 l diesel tilsvarer 10 kWh = 150 kilo med dagens beste batterier

NPS lanserte verdens første industrielle diesel brenselcellesystem på Hannover messen april 2007, og vakte oppsikt

Marked: Forsvar / militær

Hvorfor attraktivt:

Standard type drivstoff (diesel)

Diesel robusthet (NATO diesel / JP 8)

Lydløs

Mulige applikasjoner for militær anvendelse

– Micro/mini UAV (ubemannede små fly)

– Individuell soldat utrustning– Batterilader til bruk i felt– Telecom / base stasjoner– Laserstyring– CHP / kombinert varme og

kraftenhet– Nødstrøm (UPS)

– Til bruk i militære kjøretøyer– Kraftforsyning til

kommandosentral– Ubemannet lankjøretøy og

ubemannet fartøy til sjøs– Kraft til bruk i tanks– Strøm til skip, fly og neste

generasjon ubåter

Bruk av APU i lastebiler

• Ikke lenger behov for tomgangskjøring under langtidsparkering og overnatting

• Til kjøle / fryse aggregater i lastebil / container

• Et 4-5 kW anlegg i lastebilen, drevet av bilens egen diesel:– Ombord produksjon av strøm til kjøling, varme, mv i kabinen– Stillegående og med minimale utslipp– Estimert besparelse inntil USD 8000 -10.000 per år i diesel

Marked: Fritidsbåter og mindre fiskebåter

Ved bruk i lystbåt / fiskebåt

Ikke lenger tomgangskjøring under landligge

Ikke behov for landstrøm gjennom kabel når i havn Ikke behov for gass til koking og varme

Ikke behov for eget diesel varmeanlegg i båten

Kan benyttes som el motor i seilbåter

Med andre ord:

Økt sikkerhet om bord

Økt komfort

Miljøforbedringer (stille og med minimale utslipp)

Andre identifiserte markeder

• Til bruk i sivile fly

• Aggregater til telecom og nødstrøm

• Mobile hjem / camping

Solcelleanlegg vs APU til hyttebruk

• APU er komplementær til solcelle som frittstående ren energikilde, men i praksis med vesentlig høyere effekt områder:

– Solenergi anlegg typisk fra 60 - 100 W

– APU typisk anlegg 500 W – 20 kW

• Hvorfor APU til hyttebruk:– APU, en totalløsning– Høy effektivitet:

• 1 liter diesel / biodiesel = 10 kWh = 130 - 150 kg batterier– Nyttiggjøre varmen, mindre behov for vedfyring– Ikke behov for gass i hytta– Ikke støy, ikke lukt– Svært konkurransedyktig på pris

Sol strøm pakkeløsning -- panel: 80 w Batteri: 196 Ahkr 12 990Installasjon kr 10 000Sum kr 22 990

Amortisert kostnad 15 år, 7% kr 2 524Forbruk antall kWh per år kWh 5 000Kostnad/år kr/kWh 0,50 0,50

Vedovn kr 6 000Installasjon kr 1 000Sum kr 7 000

Amortisert kostnad 15 år, 7% kr 769Forbruk antall kWh per år kWh 200Kostnad/år kr 3,84 3,84

Ved kg/år 500Ved kWh/kg 4Ved kWh/år 2 000Ved kr/kg 2Ved kr/kg 1 000Vedfyring kr/kWh 0,50 0,50

Domino koketopp 2 bluss kr 1795Amortisert kostnad 15 år, 7% kr 197Forbruk antall kWh per år kWh 268Kostnad/kWh kr 0,74 0,74

Propan kr/kWh 0,40 0,40

Sum kr/kWh 5,98

Eksempel fra hyttemarkedet

Sol-strøm, ved, propan løsning

for hytte

Anleggstilskudd kr 50 000Install, utvending målerskap, innvendig sikringsskap, elekt. opplegg i hyttakr 45 000Sum kr 95 000

Amortisert kostnad 15 år, 7% kr 10 430Forbruk antall kWh per år kWh 5 000Kostnad/år kr 2,09 2,09

Fastbeløp/år kr 2 300Forbruk antall kWh per år kWh 5 000Kostnad/år kr 0,46 0,46

Kostnad (nettleie + produksjons kost + mva) kr/kWh 0,68Sum kr/kWh 3,23

Strøm til hytte fra nett

Kostnad FC-APU -- år 2011 2 kW kr 40 000Div innvendig utstyr, installasjon -- estimat kr 20 000Sum 60 000

Amortisert kostnad 10 år, 7% kr 8 543Forbruk antall kWh per år kWh 5 000Kostnad/år kr 1,71 1,71

Stack skifte etter 5 år (USD 300/kW * 2 kW) kr 3 900Amortisert kostnad 5 år, 7% kr 951 0,19

Antatt vedlikeholdskostnad FC-APU hvert år kr 500Forbruk antall kWh per år kWh 5 000Kostnad/år kr 0,10 0,10Sum kr/kWh 2,00

FC-APU brukt i hytte

Bruk av APU i biler

• For ombordproduksjon av energi til:

– Strøm til drift av bilens supportsystemer slik at hovedmotor kun benyttes til fremdrift

– Som kontinuerlig batterilader i el bil

– Kan benytte bio drivstoff / bio diesel

– Vesentlig mindre batteripakke, lavere vekt

Brennstoffzellen Hybrid

BZ-System

BTL-Tank

Batterie

NPS fokusområder pt:

• Utvikling av kundetilpassede produkter:– 4-6 markedssegmenter– Nisjemarkeder i første fase

• Identifisere leverandører av komponenter– FC stacks– Reformer– Balance of Plant (BOP)

• Forberede industrietablering i Norge– Verifisere teknologi, marked og finansiering– Ansette nøkkelpersonell– Overføre kompetanse og bygge de første små serier i Norge– Etablere produksjon i industriell skala Høyanger