橋式電力：使燃料電池能作后備系統(tǒng)
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橋式電力
橋式電力描述了連接一個長期的電力供給與另一個長期電力供給之間起到“橋梁”作用的短期電力供給需求。橋氏電力是必需的，因為典型的備用發(fā)電設備不是即時可用的，而且需要聯(lián)網(wǎng)時間。一個經(jīng)典的案例就是一臺柴油發(fā)電機常常被用作一所醫(yī)院設施的備用電源。在公共電力中斷期間，這種裝置總體上可能會出現(xiàn)電源故障，包括照明用電以及非臨界負載的損失。局部使用電池或電容器組為關鍵任務裝置供給電力（可以是一部單機不間斷電源（UPS）也可以是并入像監(jiān)控器和輸液泵這樣的裝置），直到發(fā)電機可以被啟動和聯(lián)網(wǎng)。將橋式電力與長期電力結合起來是有必要的，因為將橋式電力延長幾分鐘的成本是非常高昂的，并且會出現(xiàn)維護與可靠性問題，這里電池的使用會使得單個“長期橋”受到抑制。
對可靠橋式電力的需求
據(jù)Steve Fairfax，一位工業(yè)顧問所說，“著眼于出現(xiàn)的問題，電訊產(chǎn)業(yè)普遍采用了錯誤的理念框架…他們常在談論有效性。他們現(xiàn)在應該做的是考慮可靠性。有效性僅僅是在故障停機的時候才關心的事， 一年中有太多時間系統(tǒng)都是停機的…好吧，許多的時刻遠不如許多的事件重要。在一個計算環(huán)境中，半個周期，即百分之一秒的電力中斷都可能摧毀系統(tǒng)。一百次這樣的中斷也不過造成一秒鐘的停機時間，但是如果分布在一年中發(fā)生，那將是災難性的。”本文中，連續(xù)性電源之間的高可靠性橋式電力對于這些關鍵任務環(huán)境里的穩(wěn)定性是很重要的。
燃料電池
燃料電池作為一種車輛能源解決方案正受到廣泛的關注。一份簡單的網(wǎng)絡調查提出無數(shù)非盈利性組織以及政府機構正在吹捧燃料電池在運輸中的益處。這是有先見之明的，然而只有在尺寸，重量，成本以及燃料可靠性方面做出重大的改良才能使燃料電池運用在現(xiàn)實生活中，不僅僅是在車輛上的示范。另一方面，備電領域是燃料電池的當前市場，尤其對于高位值作業(yè)，要求比典型的不間斷電源系統(tǒng)提供更多的持久性。
為滿足真實備電需要，一種燃料電池（FC）備電系統(tǒng)必須能夠在滿負載要求下即時輸送電力。在一些裝置中，燃料電池系統(tǒng)與公共電力系統(tǒng)并聯(lián)運行，全時段為系統(tǒng)輸電，同時由公共電力提供負載均衡與后備支持。（當這種構架也使用多余的熱能來為設備供暖時，它們就被歸類為聯(lián)合供暖供電系統(tǒng)。）在一套標準的燃料電池聯(lián)合供暖供電系統(tǒng)中，一旦電網(wǎng)丟失，燃料電池系統(tǒng)沒有足夠的反應時間來處理快速的瞬變現(xiàn)象，因此它不能被視為一個備電系統(tǒng)。在其他裝置中，完整的能量存儲增進了燃料電池系統(tǒng)從而提供快速瞬變反應。當與電網(wǎng)結合，能量存儲就是兩個連續(xù)電源之間的“電橋”。
在一個單機燃料電池系統(tǒng)中（一個獨立于電網(wǎng)的系統(tǒng)），燃料電池可以傳輸負載所需的最大功率，但是在瞬變現(xiàn)象中不能足夠快地做出平穩(wěn)傳輸電力的反應。在這種情況下，能量儲備“電橋們”跨接這種瞬變現(xiàn)象。橋式電力是一個堅固的燃料電池備電系統(tǒng)的關鍵所在。
許多公司把燃料電池安裝在能使他們的系統(tǒng)更耐用的地方。據(jù)Citigroup Research報道 “開關信號：分布式電信備電系統(tǒng)中的燃料電池，”基于對50位電訊產(chǎn)業(yè)成員的訪問，電訊產(chǎn)業(yè)把可靠性視為燃料電池的主要優(yōu)勢之一，盡管有一種誤解——燃料電池比標準導聯(lián)酸性電池備電系統(tǒng)更貴。促使電訊產(chǎn)業(yè)關注高可靠性的主要因素是燃料電池已經(jīng)在超過十年的時間里，在醫(yī)院、郵件處理設備、垃圾掩埋、污水處理以及信用卡處理中心等領域成功應用超過10億個工作小時。CEA電信公司最近開始為他們的客戶提供燃料電池，他們說“...我們的電信消費者正在尋找一種可靠的備電解決方案；能夠為重要的通訊應用提供比傳統(tǒng)能量存儲方案更高的性價比。”
當指定備電方案時，壽命周期成本是另一個需要考慮的關鍵因素。Citigroup Research的報道也包括了一些數(shù)據(jù)，顯示在電信站點的運轉中，電池的更換費用從3600美元到8000美元不等，具體費用取決于各自的功率級別、備電持續(xù)時間以及保修期長短。報道提到：“如果電池的更換周期為五年，那么以10到15年的使用期來算，燃料電池要比電池備電方案節(jié)省32%到35%的費用?！鄙踔猎跓o課稅扣除的情況下，報道顯示在同樣的基數(shù)下燃料電池的壽命周期成本也會低12%到18%。
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