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戚博敏

固体氧化物燃料电池优点有哪些?

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vaner 有用 2

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一个将化石燃料中的化学能转换为电能的发电装置。利用SOFC进行能量转换没有燃烧和机械过程,从而极大地提高了能量转化效率,避免了NOx,SOx,CO,CO2以及粉尘等污染物的产生;而且安静、可靠,对电力的质量有良好的保证。SOFC的工作温度通常在600℃至1000℃的范围内,其副产品是高质量的热和水蒸气。因此,在提供电力的同时,SOFC还可以提供热水和取暖。在同时利用电和热的情况下,能量的转化效率可以高达85%。与在低温工作的质子交换膜燃料电池(PEMFC)相比,除效率高以外,SOFC还避免了使用贵金属电极材料(如Pt),消除了CO对电极的毒化,降低了对于燃料质量的要求,从而增加了应用燃料的灵活性。与在相对高温工作的熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)相比,SOFC具有非常高的功率密度,而且没有液态的熔盐腐蚀介质,排除了燃料电池材料的热腐蚀。

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燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
燃料多样性。现代种类繁多的电池中,虽然仍以氢气为主要燃料,但配备「燃料转化器(或译重组器,fuel reformer)」的电池系统可以从碳氢化合物或醇类燃料中萃取出氢元素来利用。此外如垃圾掩埋场、废水处理场中厌氧微生物分解产生的沼气也是燃料的一大来源。   
利用自然界的太阳能及风力等可再生能源提供的电力,可用来将水电解产生氢气,再供给至燃料电池,如此亦可将「水」看成是未经转化的燃料,实现完全零排放的能源系统。只要不停地供给燃料给电池,它就可不断地产生电力。

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SOFC与第一代燃料电池(磷酸型燃料电池,简称PAFC)、第二代燃料电池(熔融碳酸盐燃料电池,简称MCFC)相比它有如下优点:
(1)较高的电流密度和功率密度;
(2)阳、阴极极化可忽略,彼化损失集中在电解质内阻降;
(3)可直接使用氢气、烃类(甲烷)、甲醇等作燃料,而不必使用贵金属作催化剂;
(4)避免了中、低温燃料电池的酸碱电解质或熔盐电解质的腐蚀及封接问题;
(5)能提供高质余热,实现热电联产,燃料利用率高,能量利用率高达80%左右,是一种清洁高效的能源系统;
(6)广泛采用陶瓷材料作电解质、阴极和阳极,具有全固态结构;
(7)陶瓷电解质要求中、高温运行(600~1000℃),加快了电池的反应进行,还可以实现多种碳氢燃料气体的内部还原,简化了设备。
除了燃料电池的一般优点外,SOFC还具有以下特点:对燃料的适应性强,能在多种燃料包括碳基燃料的情况下运行;不需要使用贵金属催化剂;使用全固态组件,不存在对漏液、腐蚀的管理问题;积木性强,规模和安装地点灵活等。这些特点使总的燃料发电效率在单循环时有潜力超过60%,而对总的来说体系效率可高达85%,SOFC的功率密度达到1MW/M3,对块状设计来说有可能高达3MW/M3。事实上,SOFC可用于发电、热电回用、交通、空间宇航和其他许多领域,被称为21世纪的绿色能源。
固体氧化物燃料电池具有燃料适应性广、能量转换效率高、全固态、模块化组装、零污染等优点,可以直接使用氢气、一氧化碳、天然气、液化气、煤气及生物质气等多种碳氢燃料。在大型集中供电、中型分电和小型家用热电联供等民用领域作为固定电站,以及作为船舶动力电源、交通车辆动力电源等移动电源,都有广阔的应用前景。

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环氧树脂加固化剂操作方法   环氧树脂加固化剂对人体的危害

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