11月17日,低碳院在国家重点研发计划整体煤气化燃料电池(IGFC)项目成果基础上,成功研制了国内首套55千瓦级高效固体氧化物燃料电池(SOFC)发电系统,中国能源研究会组织专家在宁夏煤业IGFC试验基地对该系统性能进行了现场考核。55千瓦级SOFC发电系统专家组听取了项目组对发电系统设计、建设以及测试

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国内首套!低碳院成功研制55千瓦级高效SOFC发电系统

2024-11-28 11:07 来源:国家能源集团低碳院之声 

11月17日,低碳院在国家重点研发计划整体煤气化燃料电池(IGFC)项目成果基础上,成功研制了国内首套55千瓦级高效固体氧化物燃料电池(SOFC)发电系统,中国能源研究会组织专家在宁夏煤业IGFC试验基地对该系统性能进行了现场考核。

55千瓦级SOFC发电系统

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专家组听取了项目组对发电系统设计、建设以及测试结果的汇报,审查了发电系统性能测试方案,现场考察了发电系统的工艺流程和运行情况,查阅了运行数据与原始记录,一致认为测试结果真实可靠。该套发电系统以煤基富氢气体为原料,系统最大发电功率55.8千瓦,直流发电效率59.2%,目前已稳定运行超过200小时。

低碳院在国家重点研发项目基础上,承担了国家“十四五”能源领域科技创新规划依托项目“10MW级IGFC系统集成研究”,进一步研究开发大功率SOFC发电系统,突破了SOFC多堆模组集成技术,实现了单热区模组输出功率达到55千瓦。项目开发了氢气燃烧启动技术,实现了氢气安全点燃和精准控温,掌握了燃料电池发电、尾气燃烧耦合高温换热等复杂热平衡管理技术,实现了高温热区能量综合利用,成功研制了国内首套55千瓦级高效SOFC发电系统。

啥是SOFC?

SOFC,中文全称是固体氧化物燃料电池。它有固体的电解质,还有阳极和阴极。当燃料气来到阳极的时候,就会发生有趣的反应,它会交出自己的电子,电子就通过外部电路跑到阴极。然后,阴极空气里的氧气就会得到电子变成氧离子,氧离子通过固体电解质到达阳极,和氢离子一起反应生成水,同时还产生电。它可以在比较高的温度下工作,而且它很稳定,因为是全固态的,不会有液体电解质泄漏的问题。

啥是IGFC?

想象一下,IGFC 就像是一个煤炭的“魔法变身工厂”。首先把煤炭变成合成气(由氢气和一氧化碳组成),这个过程就是煤气化。然后合成气就跑到燃料电池里,让它们产生电啦。这可是一种很厉害的发电方式,能让煤炭变得更“听话”,为我们提供更多的电,而且还非常绿色环保。

大功率高效SOFC发电系统能够提供持续稳定的绿色低碳电能供给,可与煤气化结合形成IGFC技术,构建煤基多联产低碳能源系统,为实现煤炭清洁高效利用和低碳转型提供有效途径,同时还可以应用于工业园区、数据中心等分布式供电场景,对推动节能减排和促进绿色产业升级具有重要意义。



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