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固体氧化物燃料电池(SOFC)系统的研究现状

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)由于其高效率、低污染和燃料适用范围广等特点,近年来在众多领域都展现出了其重要的工业应用前景,已成为新能源发电领域的一个重要研究热点,引起  (本文共7页) 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算

全球正面临着能源危机和环境污染、气候变化的压力。应用新能源发电随之成为电力工业发展的时代课题。本文选择燃料电池中最具有商业前景的固体氧化物燃料电池SOFC(Solid Oxide Fuel Cell)作为研究对象,对其发电系统建模、并网控制仿真以及微电网孤岛运行的潮流计算分析进行研究,旨在为SOFC等分布式发电在电力系统中广泛应用提供理论参考。根据SOFC发展趋势,选择平板式阳极支撑的中高温SOFC(以下简称电池)为研究对象。首先介绍其材料及结构,分析电池单体及堆栈的发电原理,用基于电极的微观动态电化学电势(Electrochemical Electric potential model,ECE)模型得到发电输出及控制特性。单体工作电压在06V-09V范围即稳态输出时,电池单体及其堆栈输出特性呈线性。基于线性化理论和电路等效原理,对输出外特性曲线进行简化,提出了对应操作条件下的电压源串联电阻(Voltage Source Ser...  (本文共127页) 本文目录 | 阅读全文>>

《城市燃气》2019年03期
城市燃气

固体氧化物燃料电池(SOFC)外围热管理系统研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)发电技术是一种能够直接将燃料中的化学能转化电能的绿色高效的新能源技术,具有综合效率高、无污染、无噪声等优点。固体氧化物燃料电池外围热管理(BOP)系统能否为电堆提...  (本文共7页) 阅读全文>>

兰州大学
兰州大学

管式质子导体固体氧化物燃料电池的制备及研究

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)是一种不需要经过热循环过程将化学能直接转化成电能的高效、环保的能量转换系统,具有高能量转换效率、全固态结构、无污染和多种燃料气体广泛适应性等优点。SOFC的构型和电极微结构可以极大地影响SOFC系统的性能和可靠性;固体电解质及电极的性能也对SOFC将化石能源的能量直接转化为电能的效率有很大影响。本论文在第一章介绍了SOFC的基本原理,目前国内外的研发现状和发展趋势,着重综述了管式SOFC制备技术和质子导体材料问题。从SOFC产业化角度,探索研制了在中低温下适宜YSZ基的管式SOFC(第三章);发展了适于规模化生产的低成本制备技术——浆料浸渍法,成功实现了YSZ及质子导体电解质薄膜化制备(第三章,第五章),有效的改善了质子导体材料的性质(第四章);特别是采用浸渍成型-共烧结方法制备了基于BZCYYb电解质的质子导体SOFC,在中温下取得了目前国际文献报道的...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

基于120kW固体氧化物燃料电池与微型燃机复合系统性能研究

燃料电池(Fuel Cell)是将化学反应的化学能直接转化为电能的能量转换装置,其发电效率可达40%—60%,它的整体热电联产效率可达80%以上,有很好的发展前景。目前世界上许多发达国家和地区如美国、欧洲、日本等都很重视对燃料电池的研究开发和商业化。固体氧化物燃料电池(SOFC)是燃料电池的一种,由于它的排气温度很高,大约在900℃左右,有很大的余热利用价值。微型燃气轮机是在高温高压条件下工作。若将SOFC和微型燃气轮机(MGT)组成联合循环装置,不仅可以大大提高热效率,使能源得到充分利用,还可降低排放,减少污染。因此由燃料电池和微型燃气轮机组成的联合循环装置具有广阔的应用前景,特别在小户供电、分布式发电和热能装置上具有很大的吸引力,对其进行性能分析具有重要的现实意义。本文研究内容是本专业承担研发的大连理工大学—中国科学院大连化学物理研究所共同资助的联合探索基金项目:管型中温固体氧化物燃料电池加压操作及其与燃气轮机复合的理论模拟...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

煤基合成气固体氧化物燃料电池系统建模及性能分析

能源是促进社会经济发展的物质基础,从中国能源格局来看,现今及未来煤炭仍将占据着能源消耗量的主导地位。但传统的煤炭利用模式因效率低、污染重等缺点而面临着环保节能的严峻挑战。因此,高效、清洁地利用煤炭资源是缓解我国能源压力的必然出路。煤基合成气固体氧化物燃料电池发电系统(IGFC)废热能级高,能与燃气轮机-蒸汽轮机进行联合发电,系统能源利用效率高,深具研究价值。IGFC发电系统的核心设备为煤气化炉和固体氧化物燃料电池(SOFC),其性能决定着总能系统的发电特性。因此,本文基于AspenPlus化工过程模拟软件平台,根据质量平衡、能量平衡、相平衡等定律建立部件模型,结合系统建模与性能分析的方法,对关键部件进行特性分析,并对IGFC系统进行了效率计算及重要参数性能分析。利用上述分析方法,研究关键部件的性能分析,详细结论如下:(1)在给煤量固定的情形下,改变进气量,分析粗合成气组分含量与温度随气煤比的变化关系。得出:随着气煤比的增加,有效...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>