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          大型超市等可擺脫電網用SOFC供電

          發布時間:2018-10-19 04:59        

          傳統的供電方式是從電網取電,但這些電力這往往是從煤、天然氣或核能轉變而來。而根據成本效益分析,如果直接使用以天然氣為燃料的SOFC不僅降低用電成本,也可以提高供電可靠性,減少溫室氣體排放。

          目前的燃料電池還不能滿足這樣的要求,這是因為政府是忙于補貼政治捐款者所擁有的太陽能電池板公司,而沒有將這些錢用于燃料電池的基礎研究。如果SOFC能夠取得大的進步將使可以使其在滿足未來的能源需求時發揮出顯著的作用。美國能源情報署表示,只需要開發出68萬千瓦以上的發電量,SOFC就可以滿足未來十年內那10%的能源需求量的增加,并且不會污染環境。

          SOFC在將化石燃料轉化成電能時具有天然的高效率,而太平洋西北國家實驗室獨特的系統設計(其包括陽極回收、蒸汽重整和增壓)進一步提高了SOFC的效率。

          他們在燃料電池的陽極側安裝蒸汽重整器,回收廢熱以提高能量利用率,這相比較傳統的SOFC大約可以提高25%的化學能利用率。另外,使燃料電池在高壓下工作可以減小60%左右的堆棧體積,這提高了功率密度,顯著降低了燃料電池的總成本。

          研究人員在PNNL設計、建造了一個小規模的SOFC系統,并且基于此進行成本分析研究,結果表明在相同的功率輸出下,天然氣燃料電池相比構建集中天然氣聯合循環電廠費用只有后者的三分之一。

          如果電堆壽命能夠得到提高以及大規模生產能夠實現,天然氣SOFC在成本上可以與天然氣聯合循環發電廠相比較。發電廠預計總發電成本為每千瓦時6.5美分,而天然氣SOFC的總成本則是每千瓦時8.2美分。

          如果計算上其他方面得到的實惠的話,這種分布式發電的成本可以降到每千瓦時5.3美分,例如SOFC不會有輸電和配電過程造成的額外成本與電量損耗。

          天然氣SOFC的高效率也意味著更少的溫室氣體排放量。PNNL的樣機測試結果顯示SOFC分布發電電能轉化率為56%,而常規燃煤電廠為32%,天然氣聯合循環電廠為53%。研究表明,該天然氣SOFC相比天然氣聯合循環發電廠每千瓦時發電量的二氧化碳排放量降低了15%。

          另外,由于分布式天然氣SOFC系統將在現場進行安裝,一些來自燃料電池的熱量可以被用于加熱水或室內加熱。如果燃料電池20%的熱量用來替代使用電網電力進行加熱,然則相對來說SOFC的二氧化碳排放少了22%。

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