新能源技術08氫能與燃料電池-閱讀頁
2025-02-25 13:37本頁面
【正文】 氫化物的 儲氫容量較大 ，相同溫度、壓力，體積儲氫密度是氫氣的 1000倍。 167。 此方式有 儲氫量大、能量密度高、儲存設備簡單 等特點，而且還能多次循環(huán)利用。 167。 多孔、水飽和的巖石 是理想的防止氫氣擴散的介質。 167。 主要是 高比表面積活性炭 等。 低溫條件限制了它的廣泛應用。 發(fā)現故事： 格羅夫在實驗室里發(fā)現了燃料電池現象。 燃料電池的實際應用開始于 1960s的航天領域。 167。 燃料電池概述 新能源與分布式發(fā)電 氫能與燃料電池 燃料電池 是一種直接將儲存在燃料和氧化劑中的 化學能 轉化為電能 的發(fā)電裝置。 燃料電池的基本原理 燃料電池由 陽極 、 陰極 和中間的 電解質 及外接 電路 組成。 不斷從外部供給燃料和氧化劑，燃料電池即可連續(xù)發(fā)電。氧化劑是氧氣或空氣。 催化劑一般做成多孔材料，以增大燃料、電解質和電極之間的接觸截面。 新能源與分布式發(fā)電 氫能與燃料電池 由一個陽極、一個陰極和相關的電解質、燃料、空氣通路組成的最小電池單元稱為 單體電池 ； 多個單體電池重疊連接形成的整體，稱為 電堆 。 燃料電池就像積木一樣，可以根據功率要求靈活組合，容量小到為手機供電、大到可與常規(guī)發(fā)電廠相提并論。 燃料電池的基本原理 新能源與分布式發(fā)電 氫能與燃料電池 燃料電池系統 (參見圖 )，除 燃料電池本體 (發(fā)電系統 )外，還有一些 外圍裝置 ，用于 燃料重整供應 、 氧氣供應 、 水管理 、 熱管理 、 逆變 、 控制 、 安全 等。 燃料電池系統的構成 這是大容量燃料電池 可能具有的結構 。 例如微型燃料電池、手機和筆記本電腦的燃料電池。 燃料電池具有很多獨特的優(yōu)點： － 能量轉換效率高。 － 能量轉換主裝置無運動部件，設備可靠，噪音極小。 167。 燃料電池的類型 （ 1）堿性燃料電池（ AFC） 以 氫氧化鉀 等堿性溶液為電解質，以高純度 氫氣 為燃料，以 純氧氣 作為氧化劑，工作溫度為 60~80℃ 。其 低溫快速起動 特性，在很多場合更具優(yōu)勢。 新能源與分布式發(fā)電 氫能與燃料電池 167。 工作溫度 200℃ ，發(fā)電效率 30%多，用白金作催化劑，對 燃料要求較高 。 世界之最： 最大的燃料電池系統 新能源與分布式發(fā)電 氫能與燃料電池 167。電極采用 鎳 。工作過程中放出的高溫余熱可回收，發(fā)電效率 45%~60%。不過，高溫條件下 電解質的腐蝕性 較強，對電池材料有嚴格要求；而且廢熱回收裝置 又大又重 ， MCFC只適用于大功率 發(fā)電廠。 燃料電池的類型 （ 4）固體氧化物型燃料電池（ SOFC） 常采用 ZrO2+Y2O3固體電解質，以重整氣為燃料，以 空氣 為氧化劑。 工作溫度最高，約 1000℃ ，運行壓力 ~。 國際上正在研發(fā) 400~800℃ 中低溫 SOFC電解質。 燃料電池的類型 （ 5）質子交換膜型燃料電池（ PEMFC） 燃料一般為 高純度的氫氣 。 最佳溫度為 80℃ 。發(fā)電效率約 50%~70%。起動快、功率密度高，而且只產生 少量廢熱和液態(tài)水 ，不產生污染大氣的氮氧化物，是汽車動力的理想電源之選。 燃料電池的應用領域 （ 1）發(fā)電站 燃料電池電站 效率高 、 噪聲小 、 污染少 、 占地面積小 ，可能是未來最主要的發(fā)電技術之一 。只要燃料供應充足，車輛行駛的里程是可以不受限制的。燃料電池可克服這一缺陷。 新能源與分布式發(fā)電 氫能與燃料電池 167。 作為繼火電、水電、核電之后的 第四代發(fā)電方式 ，燃料電池將在能源領域里占據舉足輕重的地
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