Applikationsscenarier af kraftproduktionssystemer med faste oxidbrændselsceller

I. Husholdningsstationær kombineret varme og kraft i små skalaer (M-CHP)

SOFC er meget velegnet til lille husholdningsstationær kombineret varme- og kraftsystemer (M-CHP), som normalt er mellem 1 kW og 5KW. Dette system bruger naturgas og andre brændstoffer til at opnå kombineret varme og strøm, som ikke kun kan reducere tabet af kraftoverførsel, men også give husholdning varmt vand, forbedrer effektiviteten af ​​brændstofudnyttelsen, og den samlede effektivitet kan nå mere end 90%.

Vet Energy Lille skala Husholdningsstationær kombineret varme- og strømenhed er oprindeligt blevet kommercialiseret. Markedsreaktionen har været gunstig.

Skematisk diagram over kombineret varme og strøm til husholdning af solide oxidbrændselsceller (SOFC)

Ii. Distribueret kraftproduktion

SOFCHar betydelige fordele inden for distribueret kraftproduktion, især (koldt) kombineret varme- og kraftsystemer. Distribuerede kraftproduktionssystemer kan levere elektricitet og varme til brugere i nærheden på samme tid, reducere transmissionstab og forbedre omfattende energiforholdelseseffektivitet.

I USASOFC distribuerede kraftproduktionssystemerer blevet brugt i vid udstrækning i datacentre, hospitaler, kommercielle områder og industriparker, herunder Apple og Google.

SOFC distribueret kraftproduktion i hospitalets applikationer

III. SOFC+GT+ST kombineret cyklus kraftproduktion

For at forbedre kraftproduktionseffektiviteten afSOFC, det kan kombineres med en gasturbin (GT) og en dampturbin (ST) til dannelse af en SOFC+GT+ST-tre-trins kombineret cyklus kraftproduktionssystem. Dette system bruger høj temperatur udstødningsgas efter SOFC-kraftproduktion til at komme ind i gasturbinen til yderligere kraftproduktion. Gasturbinudstødningen genererer derefter damp gennem affaldsvarmekedelen for at drive dampturbinen for at generere elektricitet. Den samlede effektproduktionseffektivitet kan være så høj som 65%.

Vet Energy SOFC+GT+ST Tre-trins kombineret cyklus Power Generation Schematisk diagram

Iv. Stort IGFC -kraftværk

Faste oxidbrændselscellerkombineres med kulforgasningsteknologi til dannelse af et integreret kulforgasningsbrændselscelleproduktionssystem (IGFC). Dette system bruger kulforgasningssyntesegas som brændstof og genererer elektricitet gennem SOFC, hvilket forbedrer effektproduktionseffektiviteten yderligere til mere end 50% og reducerer vandforbruget markant. På samme tid gør den høje koncentration af CO₂ i SOFC -anodeshalegas det nemt at fange og bruge, hvilket hjælper med at reducere drivhusgasemissioner.

IGFC -procesflowdiagram

SOFC har vist et stort anvendelsespotentiale i en række anvendelses -scenarier for strømproduktionssystemer på grund af dets betydelige fordele såsom høj effektivitet, renlighed og fleksibilitet. Med den kontinuerlige udvikling af teknologi og den gradvise reduktion af omkostningerne forventes SOFC at spille en vigtigere rolle i det fremtidige energifelt.