Home fuel cell
ઘરેલું ઇંધણ કોષ અથવા રહેણાંક ઇંધણ કોષ એ વિદ્યુતરાસાયણિક કોષ છે જેનો ઉપયોગ પ્રાથમિક અથવા બેકઅપ વીજ ઉત્પાદન માટે થાય છે. તેઓ મોટા ઔદ્યોગિક સ્થિર બળતણ કોષો જેવા જ છે, પરંતુ રહેણાંક ઉપયોગ માટે નાના પાયે બનાવવામાં આવ્યા છે. આ ઇંધણ કોષો સામાન્ય રીતે સંયુક્ત ગરમી અને શક્તિ (સીએચપી) અથવા સૂક્ષ્મ સંયુક્ત ગરમી અને શક્તિ (માઇક્રો-સીએચપી) તકનીક પર આધારિત હોય છે, જે શક્તિ અને ગરમ પાણી અથવા હવા બંને ઉત્પન્ન કરે છે. વ્યાપારી રીતે કાર્યરત સેલને જાપાનમાં એની-ફાર્મ કહેવામાં આવે છે અને તેને પ્રાદેશિક સરકાર દ્વારા ટેકો આપવામાં આવે છે, જે વીજળી અને ગરમ પાણીનું ઉત્પાદન કરવા માટે ઇંધણ સેલને શક્તિ આપવા માટે કુદરતી ગેસનો ઉપયોગ કરે છે. ઉપયોગો સામાન્ય રીતે બળતણ કોષ માટે દરેક સમયે વીજળી અને ગરમી બંનેની બરાબર જરૂરી માત્રામાં ઉત્પાદન કરવું શક્ય નથી, તેથી ઘરેલું બળતણ કોષો સામાન્ય રીતે એકલ સ્થાપનો નથી. તેના બદલે જ્યારે વીજળીનું ઉત્પાદન જરૂર કરતાં વધારે અથવા ઓછું હોય ત્યારે તેઓ ગ્રીડ પર આધાર રાખી શકે છે. વધુમાં, ઘરના ઇંધણ કોષને પરંપરાગત ભઠ્ઠી સાથે જોડી શકાય છે જે માત્ર ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જર્મન કંપની વિઝમેન 0.75kW ની વિદ્યુત શક્તિ અને 1kW ની ઉષ્મીય શક્તિ સાથે ઘરગથ્થુ બળતણ કોષનું ઉત્પાદન કરે છે, જે પરંપરાગત 19kW ગરમી ઉત્પન્ન કરતી ભઠ્ઠી સાથે સંકલિત છે, જેમાં બળતણ કોષના ઉત્પાદનની નીચે અને ઉપરની વીજળીની જરૂરિયાતો માટે ગ્રીડનો ઉપયોગ થાય છે. PEMFC ફ્યુઅલ સેલ m-CHP નીચા તાપમાન (50 થી 100 °C) પર કામ કરે છે અને ઉચ્ચ શુદ્ધતા હાઇડ્રોજનની જરૂર પડે છે. તે દૂષિત થવાની સંભાવના ધરાવે છે, અને ઊંચા તાપમાને કામ કરવા અને બળતણ સુધારકમાં સુધારો કરવા માટે ફેરફારો કરી શકાય છે. એસ. ઓ. એફ. સી. ફ્યુઅલ સેલ એમ-સી. એચ. પી. ઊંચા તાપમાન (500 થી 1,000 ° સી. પી.) પર કામ કરે છે અને વિવિધ ઉર્જા સ્ત્રોતોને સંભાળી શકે છે, પરંતુ ઊંચા તાપમાનને નિયંત્રિત કરવા માટે મોંઘી સામગ્રીની જરૂર પડે છે. નીચા તાપમાને કામ કરવા માટે ફેરફારો કરી શકાય છે. ઊંચા તાપમાનને કારણે, સામાન્ય રીતે એસ. ઓ. એફ. સી. નો શરૂઆતનો સમય લાંબો હોય છે. પર્યાવરણીય અસર કારણ કે ઘરેલું ઇંધણ કોષ વીજળી અને ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે જેનો ઉપયોગ સાઇટ પર થાય છે, સૈદ્ધાંતિક કાર્યક્ષમતા 100% સુધી પહોંચે છે. આ પરંપરાગત અથવા ફ્યુઅલ સેલ બિન-ઘરેલું વીજળી ઉત્પાદનથી વિપરીત છે, જેમાં ટ્રાન્સમિશન લોસ અને નકામી ગરમી બંને હોય છે, જેમાં ઘરેલું ગરમી માટે વધારાનો ઊર્જા વપરાશ જરૂરી હોય છે. ઉપર નોંધ્યા મુજબ, ઘરેલું ઇંધણ કોષ, સામાન્ય રીતે, હંમેશાં ગરમી અને વીજળી બંનેની બરાબર જરૂરી માત્રા ઉત્પન્ન કરી શકતો નથી, અને તેથી તે સામાન્ય રીતે એકલ સ્થાપન નથી, પરંતુ પરંપરાગત ભઠ્ઠી સાથે જોડાયેલો છે અને વીજળીની જરૂરિયાતો માટે ગ્રીડ સાથે જોડાયેલ છે. જેમ કે, એકંદર કાર્યક્ષમતા 100% ની નીચે છે. ઘરેલું ઇંધણ કોષની મહત્તમ કાર્યક્ષમતાને કારણે જર્મની જેવા કેટલાક દેશોએ આબોહવા પરિવર્તનની પ્રતિક્રિયાની નીતિના ભાગરૂપે તેમના સ્થાપનને આર્થિક રીતે ટેકો આપ્યો છે. સ્થાપન ઘર બળતણ કોષો આંતરિક યાંત્રિક ખંડમાં અથવા બહાર-પૃષ્ઠભૂમિ 24/7 માં શાંતિથી ચાલતા-ફિટ કરવા માટે ડિઝાઇન અને બનાવવામાં આવ્યા છે. ઘરની મુખ્ય સર્વિસ પેનલ દ્વારા યુટિલિટી ગ્રીડ સાથે જોડાયેલા અને નેટ મીટરિંગનો ઉપયોગ કરીને, ઘરેલું ઇંધણ કોષો હાલની વિદ્યુત અને હાઇડ્રોનિક પ્રણાલીઓ સાથે સરળતાથી એકીકૃત થઈ શકે છે અને યુટિલિટી ઇન્ટરકનેક્શન આવશ્યકતાઓનું પાલન કરે છે. ગ્રીડમાં વિક્ષેપની સ્થિતિમાં, જ્યારે ગ્રીડ ડાઉન હોય ત્યારે ઘરમાં સમર્પિત સર્કિટ માટે સતત બેકઅપ પાવર પ્રદાન કરવા માટે સિસ્ટમ આપમેળે ગ્રીડ-સ્વતંત્ર સ્થિતિમાં કામ કરવા માટે સ્વિચ કરે છે. જો ઇચ્છા હોય તો તેને ઓફ-ધ-ગ્રીડ ચલાવવા માટે પણ સુધારી શકાય છે. વર્તમાન સ્થાપનો વીસ કંપનીઓએ તેમની ઇમારતોમાં બ્લૂમ એનર્જી ઇંધણ કોષો સ્થાપિત કર્યા છે, જેમાં ગૂગલ, ઇબે અને ફેડએક્સનો સમાવેશ થાય છે. ઇબે સીઇઓએ 60 મિનિટ્સને જણાવ્યું હતું કે, તેઓએ સ્થાપિત કરેલા 9 મહિનામાં વીજળીના બિલમાં 100,000 ડોલરની બચત કરી છે. ઓરેગોન સ્થિત ક્લિયર એજ પાવરે 2014 સુધી જેકી ઓટ્રી, બે એરિયા વેલ્થ મેનેજર બ્રુસ રાબે અને વીસી રોકાણકાર ગેરી ડિલાબોફના ઘરોમાં 5 કેડબલ્યુ સિસ્ટમ સ્થાપિત કરી હતી. 2013 માં, ઇંધણ સેલ માઇક્રો-સંયુક્ત ગરમી અને શક્તિનું 64 ટકા વૈશ્વિક વેચાણ 2012 માં વેચાણમાં પરંપરાગત યાંત્રિક રોટરી સિસ્ટમોને વટાવી ગયું હતું. જીવન ચક્ર ઇંધણ કોષોનું સરેરાશ જીવનકાળ આશરે 60,000 કલાકનું હોય છે. PEM ફ્યુઅલ સેલ એકમો માટે, જે રાત્રે બંધ થાય છે, આ દસથી પંદર વર્ષ વચ્ચેના અંદાજિત જીવનકાળ સમાન છે. કિંમત મોટાભાગના ઘરગથ્થુ ઇંધણ કોષો ડોલર-પ્રતિ-વોટ-સ્થાપિત ધોરણે રહેણાંક સૌર ઊર્જા ફોટોવોલ્ટેઇક પ્રણાલીઓ સાથે તુલનાત્મક હોય છે. કેટલાક કુદરતી ગેસ સંચાલિત ઘરેલું ઇંધણ કોષો સમાન કદના સૌર સ્થાપન કરતાં દર વર્ષે આઠ ગણી વધુ ઊર્જા ઉત્પન્ન કરી શકે છે, શ્રેષ્ઠ સૌર સ્થળોએ પણ. ઉદાહરણ તરીકે, 5 કેડબલ્યુ હોમ ફ્યુઅલ સેલ આશરે 80 એમડબલ્યુએચ વાર્ષિક સંયુક્ત વીજળી અને ગરમીનું ઉત્પાદન કરે છે, જ્યારે 5 કેડબલ્યુ સોલર સિસ્ટમ દ્વારા આશરે 10 એમડબલ્યુએચ ઉત્પન્ન થાય છે. જો કે, આ પ્રણાલીઓ સીધી તુલનાત્મક નથી કારણ કે સૌર ઊર્જા એક નવીનીકરણીય સંસાધન છે જેનો મૂળભૂત રીતે કોઈ સંચાલન ખર્ચ નથી, જ્યારે કુદરતી ગેસ પણ નથી. સંપૂર્ણ વિદ્યુત અને ઉષ્મા ભારનો ઉપયોગ ધારીને, ઘરેલું ઇંધણ કોષો માટે સંચાલન ખર્ચ કુદરતી ગેસ માટે થર્મ દીઠ $1.2ના આધારે કેડબલ્યુએચ દીઠ 6.0 સેન્ટ જેટલો ઓછો હોઈ શકે છે. રહેણાંક ઇંધણ કોષો ઊંચા પ્રારંભિક મૂડી ખર્ચ ધરાવી શકે છે-ડિસેમ્બર 2012 સુધીમાં, પેનાસોનિક અને ટોક્યો ગેસ કંપની, લિમિટેડે જાપાનમાં લગભગ 21,000 PEM એનિ-ફાર્મ એકમોનું સ્થાપન પહેલાં 22,600 ડોલરની કિંમતે વેચાણ કર્યું હતું. પ્રોત્સાહન યુ. એસ. એ. માં, ઘરેલું ઇંધણ કોષો નવીનીકરણીય ઊર્જા નીતિના ભાગરૂપે રાજ્ય અને સંઘીય બંને સ્તરે નોંધપાત્ર પ્રોત્સાહનો અને છૂટ માટે પાત્ર છે. ઉદાહરણ તરીકે, કેલિફોર્નિયા સેલ્ફ જનરેશન ઇન્સેન્ટિવ પ્રોગ્રામ (SGIP) રિબેટ ($2,500 પ્રતિ કેડબલ્યુ) અને ફેડરલ ટેક્સ ક્રેડિટ્સ ($1,000 પ્રતિ કેડબલ્યુ રહેણાંક અને $3,000 પ્રતિ કેડબલ્યુ વ્યાપારી) ગ્રાહકની ચોખ્ખી મૂડી કિંમતમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરશે. વ્યવસાયો માટે, વધારાના રોકડ લાભો બોનસ અને ઇંધણ કોષોના ઝડપી અવમૂલ્યનથી પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. વધુમાં, ઘરેલું ઇંધણ કોષો ઘણા સેવા ક્ષેત્રોમાં પેદા થતી કોઈપણ વધારાની વીજળી માટે ચોખ્ખી મીટરિંગ ક્રેડિટ મેળવે છે પરંતુ તેનો ઉપયોગ યુટિલિટી ગ્રીડ પર પાછા મૂકીને થતો નથી. ડેટાબેઝ ઓફ સ્ટેટ ઇન્સેન્ટિવ્સ ફોર રિન્યુએબલ્સ એન્ડ એફિશિયન્સી (DSIRE) રાજ્ય, સ્થાનિક, ઉપયોગિતા અને સંઘીય પ્રોત્સાહનો પર વ્યાપક માહિતી પ્રદાન કરે છે જે રિન્યુએબલ ઊર્જા અને ઊર્જા કાર્યક્ષમતાને પ્રોત્સાહન આપે છે. કેલિફોર્નિયામાં ખાસ કરીને, ઉપયોગિતાઓ કેડબલ્યુએચ દીઠ ઊંચા દર વસૂલ કરે છે કારણ કે ઊર્જાનો વપરાશ સ્થાપિત આધારરેખાઓથી ઉપર વધે છે-તે સ્તરે વપરાશને નિરુત્સાહિત કરવા માટે ટોચનું સ્તર ઉચ્ચતમ દર પર સેટ કરવામાં આવે છે. ઘરના ઇંધણ કોષો ગ્રાહકોના ટોચના દરના સંપર્કમાં ઘટાડો કરે છે, જેનાથી ઘરમાલિકોને વાર્ષિક ઊર્જા ખર્ચમાં 45 ટકા જેટલો ઘટાડો થાય છે. બજારની સ્થિતિ ઘરેલું ઇંધણ કોષો એક નવું બજાર છે અને ઊર્જાના સ્ત્રોતમાં મૂળભૂત પરિવર્તનનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. યુ. એસ. ના ઘરમાં સ્થાપિત વ્યક્તિગત ઘરેલું ઇંધણ સેલ સિસ્ટમ યુ. એસ. ઊર્જા સ્વતંત્રતાના મોટા ચિત્રનો એક ભાગ બની જાય છે. ઘરેલું ઇંધણ કોષોનો અંતિમ લાભ આખરે સમુદાયો અને વ્યવસાયિક ઉદ્યાનોમાં વિતરિત માઇક્રો-સી. એચ. પી. પ્રણાલીઓનું નેટવર્ક બનાવવાનું રહેશે. ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ જનરેશન અભિગમમાં ઊર્જાનું આ સ્વ-ઉત્પાદન યુ. એસ. પાવર જનરેટિંગ ક્ષમતાને સુરક્ષિત કરશે અને વધારશે, જે નવા પાવર પ્લાન્ટ્સ અને ટ્રાન્સમિશન લાઇનો ઉમેર્યા વિના બિનઉપયોગી વીજળીને ગ્રીડમાં પાછા મોકલવા સક્ષમ બનાવશે. ઘરોમાં ઘરેલું ઇંધણ સેલ સિસ્ટમ મૂકવાથી લોકોને ગ્રીડમાંથી બહાર કાઢવાની, ઊર્જા કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર ભૂમિકા ભજવવાની અને વિદેશી ઊર્જા આયાત પર અમેરિકાની નિર્ભરતામાં ઘટાડો કરવાની ક્ષમતા છે. ફીડ-ઇન ટેરિફ ટકાઉ ઊર્જા સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ યુ. એસ. ઊર્જા વિભાગ (ડી. ઓ. ઇ.) ઊર્જા કાર્યક્ષમતા અને નવીનીકરણીય ઊર્જા (ઇ. ઇ. આર. ઇ.): હાઇડ્રોજન, ઇંધણ કોષો અને માળખાગત તકનીકીઓ કાર્યક્રમ ઇંધણ કોષ આજે ઇંધણ કોષો રહેણાંક ગરમી ઊભરતી તકનીકો