ГОСТ ISO 14687-3-2016

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

     

ТОПЛИВО ВОДОРОДНОЕ

     
Технические условия на продукт

     
Часть 3

     
Применение для топливных элементов с протонообменной мембраной стационарных энергоустановок

     
Hydrogen fuel. Product specification. Part 3. Proton exchange membrane (РЕМ) fuel cell applications for stationary appliances

МКС 27.075

ОКП 21 1420

Дата введения 2017-09-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены".

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "КВТ" (ООО "КВТ") и Некоммерческим партнерством "Национальная ассоциация водородной энергетики" (НП "НАВЭ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 029 "Водородные технологии"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 октября 2016 г. N 92-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 июля 2017 г. N 715-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 14687-3-2016, введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2017 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 14687-3:2014* "Топливо водородное. Технические условия на продукт. Часть 3. Применение для топливных элементов в стационарных энергоустановках с протонообменной мембраной" ("Hydrogen fuel - Product specification - Part 3: Proton exchange membrane (РЕМ) fuel cell applications for stationary appliances", ITD**)

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации "Водородные технологии" ISO/TC 197 Международной организации по стандартизации (ISO).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для увязки с наименованиями, принятыми в существующем комплексе межгосударственных стандартов.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Международная организация по стандартизации (ИСО) является всемирной федерацией комитетов по национальным стандартам (комитеты - члены ИСО). Подготовка международных стандартов выполняется техническими комитетами ИСО. Каждый комитет-член отвечает за область, которая ему поручена. Правительственные и неправительственные, международные организации при взаимодействии с ИСО также принимают участие в данной работе. ИСО тесно сотрудничает с Международной электротехнической комиссией (МЭК) по всем вопросам стандартизации в электротехнике.

Международный стандарт ИСО 14787-3:2014 разработан Техническим комитетом "Водородные технологии" Международной организации по стандартизации ИСО/ТК 197. Он состоит из следующих частей под общим наименованием Топливо водородное. Технические условия на продукцию:

- часть 1. Все случаи применения, кроме использования в топливных элементах с протонообменной мембраной, применяемых в дорожных транспортных средствах;

- часть 2. Применение водорода для топливных элементов с протонообменной мембраной дорожных транспортных средств;

- часть 3. Применение для топливных элементов с протонообменной мембраной стационарных энергоустановок.

Настоящий стандарт устанавливает требования для топлива, которое используется для стационарных энергоустановок на топливных элементах с протонообменной мембраной (ПОМ).

В настоящее время серийно выпускается большое разнообразие стационарных энергоустановок на топливных элементах для резервного и автономного энергоснабжения, а также стационарные когенерационные системы тепло- и электроснабжения. Большинство стационарных энергоустановок на топливных элементах снабжены системой переработки топлива, которая преобразует исходное топливо в водородное, состоящее, в основном, из водорода и диоксида углерода. Некоторые стационарные топливные элементы используют водородное топливо высокой чистоты, подаваемое из резервуаров высокого давления или трубопроводов от удаленного места производства водорода.

Для других видов топливных элементов, таких как фосфорно-кислые топливные элементы (ФКТЭ), расплавно-карбонатные топливные элементы (РКТЭ) и твердо-оксидные топливные элементы (ТОТЭ) может возникнуть необходимость разработки специализированных стандартов.

Настоящий стандарт предназначен для формирования единых технических требований к водородному топливу как при производстве топливных элементов на основе применения протонообменных мембран, так и использовании водородного топлива в рамках эксплуатации стационарных энергоустановок на топливных элементах. Контроль качества водородного топлива в указанных случаях является необходимым условием, так как наличие в топливе вредных примесей может отрицательно влиять на работу энергоустановок. Кроме того, могут иметь место негативные последствия, связанные со снижением эффективности энергоустановок на основе топливных элементов, если концентрация некоторых примесей в водородном топливе не контролируется в достаточной степени. В настоящем стандарте рассмотрены методы контроля качества водородного топлива, которое поставляется для этих стационарных установок.

Настоящий стандарт устанавливает требования к водородному топливу Тип I, сорт Е, который включает в себя три категории в зависимости от целей применения.

     1 Область применения

Настоящий стандарт определяет технические требований к водородному топливу для стационарных энергоустановок на основе топливных элементов с протонообменной мембраной (ПОМ).

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на международные документы*.

________________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

Для недатированных ссылок используется последнее издание документа (включая все изменения и поправки).

ISO 6142, Gas analysis - Preparation of calibration gas mixtures - Gravimetric method (Анализ газов. Приготовление газовых смесей для калибрования. Гравиметрический метод)

ISO 6145 (all parts), Gas analysis - Preparation of calibration gas mixtures using dynamic methods (Анализ газов. Приготовление газовых смесей для калибрования с использованием динамических объемных методов)

ISO 14687-1, Hydrogen fuel - Product specification - Part 1: All applications except proton exchange membrane (РЕМ) fuel cell for road vehicles (Топливо водородное. Технические условия на продукт. Часть 1. Все случаи применения, кроме использования в топливных элементах с протонообменной мембраной, применяемых в дорожных транспортных средствах)

ISO 14687-2, Hydrogen fuel - Product specification - Part 2: Proton exchange membrane (РЕМ) fuel cell applications for road vehicles (Топливо водородное. Технические условия на продукт. Часть 2. Применение водорода для топливных элементов с протонообменной мембраной дорожных транспортных средств)

IEC/TS 62282-1, Fuel cell technologies - Terminology (МЭК/ТТ 62282-1 Технологии топливных элементов. Часть 1. Терминология)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 пограничная точка (boundary point): Точка между оборудованием для подачи водородного топлива и энергоустановкой на основе топливных элементов, для которой должны быть определены качественные характеристики водородного топлива.

3.2 ингредиент (constituent): Компонент (или соединение), обнаруженный в водородной топливной смеси.

3.3 примесь (contaminant): Вещество, содержащееся в водородном топливе, которое неблагоприятно влияет на компоненты энергоустановки на основе топливных элементов или системы хранения водорода.

Примечание - Неблагоприятное воздействие может быть обратимым или необратимым.

3.4 потребитель (customer): Сторона, ответственная за подбор поставщика водородного топлива для энергоустановки на основе топливных элементов.

3.5 предел обнаружения (detection limit): Наименьшее количество вещества, которое может быть обнаружено с указанной степенью достоверности.

3.6 предел определения (determination limit): Самое низкое значение, которое может быть измерено при заданном приемлемом уровне неопределенности.

3.7 топливный элемент (fuel cell): Электрохимический источник тока, способный преобразовывать химическую энергию в электрическую энергию (постоянный ток) при электрохимических процессах из постоянно поступающих активных веществ, таких как топливо и окислитель, а также тепло и другие продукты реакции.

3.8 водородное топливо (hydrogen fuel): Газ, содержащий в своем составе не менее 50% водорода, который используется в стационарных установках на основе топливных элементов.

3.9 показатель водородного топлива (hydrogen fuel index): Доля или процентное содержание водорода в газовой топливной смеси.

3.10 оборудование для подачи водородного топлива (hydrogen fuel supply equipment): Оборудование, используемое для транспортировки или производства водородного топлива на месте его потребления, а также для подачи его к энергоустановке на основе топливных элементов, включая вспомогательные системы хранения, испарения и регулирования давления.

3.11 необратимое воздействие (irreversible effect): Воздействие, которое приводит к постоянному снижению производительности энергоустановки на основе топливных элементов, которое не может быть устранено с помощью изменений условий эксплуатации и/или состава газа.

3.12 частица (particulate): Твердая или аэрозольная частица, в том числе масляный туман, которая может уноситься с водородом в топливный элемент.

3.13 обратимое воздействие (reversible effect): Воздействие, которое приводит к временному снижению производительности энергоустановки на основе топливных элементов и которое устраняется с помощью изменений условий эксплуатации и/или состава газа.

3.14 стационарная энергоустановка на основе топливных элементов с протонообменной мембраной; ПОМ (stationary proton exchange membrane (PEM) fuel cell power system): Стационарно установленная автономная энергоустановка на основе топливных элементов с ПОМ, которая используется для генерации электричества и которая может содержать подсистемы, такие как батарея топливных элементов, система обработки воздуха, устройства теплового управления и управления водным балансом, а также автоматическую систему управления, которая используется сферах, связанных с распределенной генерацией электроэнергии, резервным электроснабжением, дистанционным питанием, когенерацией тепла и использованием электричества для бытовых и промышленных целей.

Примечание - Энергоустановка на основе топливных элементов с ПОМ не содержит систему переработки топлива с учетом наличия пограничной точки.

3.15 системный интегратор (system integrator): Сторона, обеспечивающая системную интеграцию энергоустановки на основе топливных элементов с ПОМ и поставщика водорода.

     4 Общие требования

     4.1 Классификация

Водородное топливо для стационарных энергоустановок на топливных элементах с протонообменной мембраной относится к типу I, сорта Е.

Примечания

1 Тип I, сорт В, С, тип II, класс С и тип III, которые применимы для всего, кроме топливных элементов с ПОМ для дорожных транспортных средств и стационарных установок, определены в ISO 14687-1.