千瓦级SOFC发电系统
与传统发电技术相比,固体氧化物燃料电池(SOFC)具有功率效率高、放电清洁、燃料种类广泛等优点,也是一种极具吸引力的分布式发电技术,利用它可以建造大型固定发电厂或小型家用热电联产设备,具有良好的商业化前景。
然而,SOFC商业化的一个主要问题是系统集成技术,包括如何构建以SOFC堆为核心的热区,如何开发智能控制模块,以及如何提高输出功率的稳定性和耐用性。
王蔚国教授领导的SOFC系统设计与集成团队是CAS NIMTE的一个综合性、多学科团队。最近,该研究小组开发了一种1kw的热电联供发电系统,并在中国首次输出净功率和能量。
这种热电联供发电系统使用民用天然气作为燃料,在尺寸上类似于小型冰箱。当放电电流恒定在20安培时,它能够连续稳定地输出约780瓦的功率(图1)。最大功率约为870w,最大发电效率为43%,扣除系统自身消耗(约90w)后,效率为39%(图2),相当于美国和日本一些燃料电池发电公司报告的平均效率。