近日,潮州三環(集團)股份有限公司和廣東能源集團科學技術研究院合作開展的“高溫燃料電池發電系統研發與應用示范”取得了里程碑進展——裝機容量首次突破100kW,交流發電凈效率高達64.1%,已連續并網發電超過1000小時并持續運行中,是國內首次實現百千瓦級的大功率固體氧化物燃料電池(SOFC)示范應用,主要技術指標達到國際先進水平。
該項目于2020年8月立項,計劃到2022年底,在廣東能源集團惠州天然氣發電有限公司安裝210kW(6套35kW)的SOFC系統進行現場示范運行。在不到2年的時間里,公司技術團隊與廣東能源集團緊密合作,項目推進順利,目前共投運了3臺具有自主知識產權的35kW SOFC設備,總裝機功率達到了105kW。
在設備連續穩定運行時間超過1000小時之后,經國際權威第三方認證機構SGS現場檢測,設備交流發電凈效率高達64.1%,熱電聯供效率高達91.2%,無NOx,SOx等尾氣排放,主要性能指標達到國際先進水平。
▲ SGS檢測報告
SOFC是一種先進的燃料電池技術,利用電化學反應,使電子單向流動進行發電:
1)陰極中的電子無法穿過電解質,與空氣中的氧結合形成氧離子后才能穿過電解質;
2)氧離子受燃氣的吸引,定向穿過電解質,到達陽極與燃氣反應,釋放出電子;
3)釋放的電子從外電路返回陰極,對外形成電流發電。
▲ SOFC工作原理
從發電流程可知,SOFC發電具有發電過程簡單高效、燃料來源廣(可使用氫氣、天然氣、沼氣、生物質氣、焦爐氣、煤制氣等燃料)、可熱電聯供、綠色低排放等優點。
SOFC技術在數據中心冷熱電聯供、醫院酒店等分布式能源、船舶電源、沼氣/垃圾填埋氣發電、煤氣化發電等場景展現出巨大的應用前景,是實現天然氣、煤炭等化石能源清潔高效利用,氫能綠色高效利用的有效途徑,是實現我國碳達峰、碳中和的重要技術。
目前三環集團深圳研究院SOFC系統研發中心,已同步安裝了3套35kW共105kW的發電系統,園區內并網發電,自發自用。
▲ 三環集團SOFC系統與測試平臺
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原文始發于微信公眾號(三環集團):重磅!國內首個百千瓦級SOFC發電項目交流凈效率達64.1%