KYOCERA développe la première pile industrielle à combustible d’oxyde solide ou PCOS de 3 kW pour cogénération institutionnelle
La PCOS la plus efficace du marché grâce à la technologie céramique propriétaire.
27 juillet 2017
Kyoto/Paris - KYOCERA Corporation, présidée par Hideo TANIMOTO, a annoncé aujourd'hui le lancement du premier système industriel de cogénération à pile à combustible à oxyde solide, ou PCOS, de 3 kilowatts pour applications institutionnelles*1. Le système, disponible dès ce mois-ci au Japon, utilise les technologies céramique propriétaires de KYOCERA pour fournir un rendement de production de 52% — le plus élevé par rapport aux dispositifs à PCOS comparables présents actuellement sur le marché*2 — ainsi qu'un rendement global de 90% avec récupération de chaleur d'échappement*3.
Le nouveau système intègre un ensemble de plusieurs piles*4 KYOCERA mettant à disposition une technologie éprouvée aux antécédents démontrés concernant la production de masse à destination du marché résidentiel. En plus d'une production énergétique efficace résultant de la mise en service de ces superpositions de piles, la conception du système permet d'utiliser la chaleur d'échappement provenant du processus de production d'énergie afin de produire de l'eau chaude. Ces caractéristiques rendent le système parfaitement adapté aux établissements de vente au détail tout comme aux autres activités commerciales, y compris les petits restaurants.
Contexte de développement
Dans le cadre de sa vision d'une société basée sur l'hydrogène, le Ministère Japonais de l'Économie, du Commerce et de l'Industrie, le MECI, a fixé pour l’année 2020 un objectif de 1,4 millions de piles à combustible destinées au secteur résidentiel ainsi qu'une production de 5,3 millions d'unités prévue à l'horizon 2030. Le MECI a soutenu la recherche et le développement de systèmes à PCOS à usage industriel avec l'objectif d'une disponibilité commerciale dans le courant de 2017.
Le système de pile à combustible produit de l'électricité et de la chaleur pour chauffer l’eau en extrayant l'hydrogène du gaz naturel ou du gaz de pétrole liquéfié, GPL, provenant du service public et en provoquant des réactions avec l'oxygène de l'air. Les systèmes à PCOS précédents utilisaient également des céramiques comme électrolyte afin de recycler la chaleur d'échappement et d'atteindre un rendement de production d'énergie plus élevé. Cependant, jusqu'à l'arrivée des empilements de piles KYOCERA, la durabilité à constitué un défi de longue haleine.
En 1985, KYOCERA lance le développement de technologies céramique propriétaires destinées aux applications à PCOS. En 2011, la société commence la production de masse des ensembles de piles « ENE-FARM type S » leaders sur le marché mondial*5 et destinés au secteur résidentiel. Un empilement de piles plus efficace et plus compact lancé en avril 2016 sert de base au nouveau système à PCOS de 3 kW.
En tant que forme de production d'électricité distribuée, les PCOS possèdent un énorme potentiel de réduction des pertes énergétiques liées à la transmission d'électricité. En outre, la chaleur d'échappement résultant des processus de production d'électricité est utilisée de manière efficace pour d'autres applications, y compris pour la production d'eau chaude. Le système à PCOS permet des économies substantielles d'énergie et abaisse les émissions de CO2 en comparaison des systèmes conventionnels de cogénération mettant en œuvre des moteurs à combustion interne ou des turbines à gaz.
Caractéristiques principales & spécifications
1. Un rendement de production électrique à 52%, le plus élevé du marché
Le nouveau système à PCOS permet d'atteindre une puissance nominale de 3 kW grâce à l'intégration de quatre ensembles de piles KYOCERA petits et puissants de 700 W, lesquels ont déjà démontré leurs capacités dans les systèmes résidentiels PCOS ENE-FARM type S vendus au Japon. En utilisant la chaleur d'échappement issue de la production d'électricité, le nouveau système atteint un rendement de production d'électricité de 52%, le plus élevé de tout le secteur industriel, ainsi qu'un rendement énergétique total de 90% avec récupération de chaleur d'échappement.
2. Apte aux opérations de suivi de charge adaptées à la demande
Le système est capable d’ajuster la production d'électricité proportionnellement à la demande. En plus de produire une puissance électrique constante de 3 kW, le système peut être utilisé comme source d'alimentation ajustable à la demande.
Spécifications
| Puissance assignée de production d'électricité (AC) | 3 kW |
|---|---|
| Rendement assigné de production d'électricité | 52,0% (PCI, défaut) |
| Rendement assigné global | 90% (PCI, défaut) |
| Dimensions | Largeur 1150 × Profondeur 675 × Hauteur 1690 (mm) |
| Poids | 375 kg |
| Type de gaz | Gaz de ville (13A) |
* Un réservoir d'eau chaude (200 l) vendu séparément par la société Noritz Corporation est également nécessaire.
Unité de production d'électricité
*1 Premier système à PCOS de cogénération disponible commercialement dans la catégorie 3-5 kW et destiné à des applications institutionnelles, basé sur les recherches effectuées par KYOCERA (au 1er juin 2017).
*2 Rendement maximal parmi tous les systèmes à PCOS de catégorie 3-5 kW disponibles actuellement sur le marché. Basé sur les recherches effectuées par KYOCERA (au 1er juin 2017), permettant des marges d'environ -2,0% pour la valeur absolue en raison de l'évolution de l'utilisation.
*3 Permettant des marges de -2,0% pour la valeur absolue en raison de l'évolution de l'utilisation.
*4 La pile est une unité individuelle de production d'électricité composée d'une électrode à combustible, d'un électrolyte et d'une électrode à air ; l'empilement est formé par un assemblage de piles.
*5 Ensemble de piles leader mondial des piles à combustible PCOS résidentielles avec puissance nominale inférieure à 1 kW.
« ENE-FARM » est une marque déposée de JXTG Nippon Oil & Energy Corporation, Tokyo Gas Co. Ltd. & Osaka Gas Co. Ltd.
Pour en savoir plus sur KYOCERA : www.kyocera.fr
Editorial material
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