新能源发电设计

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新能源发电系统的优化设计与模拟分析

新能源发电系统的优化设计与模拟分析

新能源发电系统的优化设计与模拟分析近年来,随着可再生能源的快速发展,新能源发电系统变得越来越重要。

为了应对气候变化和能源资源短缺的挑战,优化设计和模拟分析成为了新能源发电系统的关键领域。

本文将探讨新能源发电系统的优化设计以及通过模拟分析来评估其性能。

1. 优化设计新能源发电系统的意义优化设计新能源发电系统可以有效提高其性能和效率,从而降低能源成本并减少对传统能源的依赖。

下面介绍几种常用的优化设计方法:1.1. 能源资源的优化配置新能源发电系统的设计需要充分考虑能源资源的分布和可利用性。

通过合理配置不同类型的能源资源,如太阳能、风能、水力能等,可以最大限度地利用可再生能源。

优化配置能帮助平衡能源的稳定供应和系统的可靠性。

1.2. 发电系统的效能提升提升新能源发电系统的效能对于减少能源损耗非常重要。

通过采用高效的发电设备、优化发电系统的布局和降低传输损耗等措施,可以提高系统的整体效益,减少能源的浪费。

1.3. 系统的可靠性与安全性优化设计需要考虑系统的可靠性和安全性,确保新能源发电系统能够持续稳定地运行。

这包括配置备用发电设备、合理规划变电站的位置、保障设备的正常运行等方面。

通过可靠性分析和风险评估,可以识别潜在的故障点并采取相应措施预防事故的发生。

2. 模拟分析新能源发电系统的方法模拟分析是评估新能源发电系统性能的重要手段,可以提供系统的工作状态、能源产量、有效性等方面的信息。

下面介绍几种常用的模拟分析方法:2.1. 基于计算机仿真的模拟分析计算机仿真是一种常用的模拟分析方法,通过数学模型和计算机运算来模拟新能源发电系统的运行情况。

通过调整系统参数和条件,可以预测系统的性能,并寻找最佳设计方案。

计算机仿真可分为定态仿真和动态仿真,分别模拟系统在稳定状态和变化状态下的运行情况。

2.2. 基于优化算法的模拟分析优化算法可以帮助寻找新能源发电系统的最佳设计方案。

常用的优化算法包括遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法等,这些算法可以对系统进行多目标优化,考虑多个约束条件下的设计问题。

新能源发电技术的设计与实现

新能源发电技术的设计与实现

新能源发电技术的设计与实现第一章:绪论近年来,环保、可持续发展和对化石能源的依赖性等问题日益受到人们的关注。

为了应对这些问题,新能源技术日益成为人们关注的热点领域。

其中,新能源发电技术是新能源技术的重要组成部分。

在设计和实现新能源发电技术方案时,必须考虑如何兼顾环保、经济、技术可行性等多方面因素,实现新能源发电技术的可持续发展。

第二章:新能源发电技术概述新能源发电技术是指利用太阳能、水能、风能、生物能和地热能等不同形式的能源,通过技术手段转化为可以供人类使用的电能的技术。

其中,太阳能发电技术包括光伏发电和太阳热发电两种形式;水能发电技术包括水轮发电、潮汐发电、波浪发电和水下发电等多种形式;风能发电技术包括风力发电、深海风力发电和风能压缩储能等多种形式;生物能发电技术包括生活垃圾发电、生物质发电和沼气发电等多种形式;地热发电技术是利用地下热能发电的一种形式。

第三章:新能源发电技术的设计要素新能源发电技术的设计要素可以从多个角度去考虑,以下是其中一些方面:1.技术可行性。

新能源发电技术的实施需要技术的支持,要充分考虑技术可行性,确定合适的技术路线。

2.环保因素。

新能源发电技术实施对环境有一定影响,应充分考虑如何降低环境污染,实现可持续发展。

3.经济效益。

新能源发电技术的实施需要资金和资源的投入,要充分考虑资金回报率等经济方面的因素。

4.政策法规。

新能源发电技术的实施需要遵守相关政策法规,包括环保、能源、电力等领域的政策法规。

第四章:新能源发电技术的实现新能源发电技术的实现可以从多个角度去考虑,以下是其中一些方面:1.技术实施。

技术实施是新能源发电技术能否实现的关键,需要采用合适的工艺流程,确保技术的可行性。

2.资源投入。

新能源发电技术需要一定的资源投入,包括人力、物力、财力等,需要充分考虑如何控制成本,降低资源浪费。

3.环保措施。

新能源发电技术的实施需要采取一系列环保措施,包括废气、废水的处理等,确保发电对环境的影响尽量降到最低。

新能源发电设计乙级资质范围

新能源发电设计乙级资质范围

新能源发电设计乙级资质范围1. 什么是新能源发电设计乙级资质?说到新能源发电设计乙级资质,听起来就像是某个超级复杂的事情,但其实它就是指一个单位在新能源发电项目设计方面的能力和资质。

这就像是你要开车,得先考驾照;而这个乙级资质,就是一个单位在新能源领域“开车”的通行证。

谁说开车一定要上赛道呢?新能源发电设计可以说是为咱们的绿色未来铺路。

1.1 新能源发电的种类咱们日常生活中提到的新能源发电,主要包括风能、太阳能、生物质能等。

你知道吗,太阳能就像是大自然给我们的“免费电”,而风能则是让风把电送到我们家。

听起来是不是很美好?这些新能源不仅环保,还能减轻对传统能源的依赖,真是一举多得啊。

1.2 资质的重要性你可能会想,为什么要搞这个乙级资质呢?这就好比你要找个靠谱的厨师做饭,得看看人家是不是有执照。

新能源发电设计乙级资质,意味着这个单位在设计这些系统时,不仅专业,还能保证安全、有效,真的是对用户和环境的负责嘛。

2. 资质范围具体包括什么?好啦,接下来咱们聊聊这个乙级资质的具体范围。

别担心,不会讲得太复杂,咱们轻松点儿。

2.1 设计项目新能源发电设计乙级资质主要涵盖的项目有风电场、光伏电站、还有一些小型的生物质发电项目。

这些设计可不是随便画几条线就行的,它们需要考虑到地形、气候、资源利用率等多种因素,真是个细致活儿啊。

就像是你做菜,不仅要有好食材,还得调味、火候掌握得当,才能出好菜。

2.2 技术要求当然,这些设计还得符合国家的相关标准。

每一个项目就像是一个“精致的蛋糕”,需要层层把关。

要是设计不过关,后果可就不堪设想了!这就像是你要是把牛奶和醋混在一起,蛋糕就惨了。

因此,乙级资质不仅能保证设计的质量,还能避免那些“爆炸性”的问题,让每个项目都能顺利实施。

3. 如何申请这个资质?说完资质的范围,咱们来聊聊如何申请这个资质。

听起来是不是有点复杂?其实,没那么难,咱们一步步来。

3.1 准备材料首先,你得准备一些材料。

新能源设计工作职责

新能源设计工作职责

新能源设计工作职责一、概述新能源设计工作是指在新能源领域进行设计工作的职责,包括但不限于新能源发电设备、新能源储存设备、新能源利用设备等方面的设计工作。

新能源设计工作是推动清洁能源发展、降低能源消耗、减少环境污染的重要工作。

二、职责一:新能源发电设备设计1. 负责新能源发电设备的整体设计方案,包括技术选型、系统布局等;2. 负责新能源发电设备的电气设计,包括发电机组、逆变器、变压器等电气元件的选型和布置;3. 负责新能源发电设备的机械设计,包括风力发电机组的叶片设计、太阳能发电设备的结构设计等;4. 负责新能源发电设备的控制系统设计,包括监测系统、保护系统等;5. 负责新能源发电设备的性能测试和优化,确保其运行效率和稳定性。

三、职责二:新能源储存设备设计1. 负责新能源储存设备的整体设计方案,包括储能系统的类型选择、储能容量确定等;2. 负责新能源储存设备的电池组件设计,包括电池类型选择、电池组串并联设计等;3. 负责新能源储存设备的电气设计,包括充放电控制系统、电池管理系统等;4. 负责新能源储存设备的机械设计,包括储能设备的外壳结构设计、散热系统设计等;5. 负责新能源储存设备的性能测试和优化,确保其储能效率和安全性。

四、职责三:新能源利用设备设计1. 负责新能源利用设备的整体设计方案,包括利用设备的类型选择、系统布局等;2. 负责新能源利用设备的电气设计,包括逆变器、传动系统等电气元件的选型和布置;3. 负责新能源利用设备的机械设计,包括利用设备的结构设计、风轮叶片设计等;4. 负责新能源利用设备的控制系统设计,包括监测系统、保护系统等;5. 负责新能源利用设备的性能测试和优化,确保其利用效率和可靠性。

五、工作要求1. 熟悉新能源发电、储存、利用等领域的相关技术和标准;2. 具备较强的电气、机械、控制等方面的设计能力;3. 具备良好的团队合作精神,能与其他专业人员紧密配合;4. 具备较强的问题解决能力和创新意识,能够解决在设计过程中出现的各种技术问题;5. 具备一定的项目管理能力,能够按时保质完成设计任务。

新能源光伏发电系统设计要点

新能源光伏发电系统设计要点

新能源光伏发电系统设计要点随着能源环保的意识逐渐增强,新能源光伏发电被广泛关注和应用。

在光伏发电系统的设计中,如何充分考虑系统的可靠性和经济性是非常重要的。

本文将在此基础上,简要介绍新能源光伏发电系统设计的要点。

一、光伏组件选型光伏组件是太阳能光伏发电系统的核心部分,直接影响系统的发电效率和存在寿命。

在光伏组件的选型中,应该选择优质的组件,保证组件的光电转换效率和长期稳定性。

同时,需要根据实际光照情况和负载需求,选择适当的组件类型和组串方式。

二、逆变器选型逆变器是将光伏组件产生的直流电转换为交流电的核心设备,直接关系到系统的输出电压和输出电流的稳定性。

在逆变器的选型中,需要考虑逆变器的转换效率、逆变器的波形质量和逆变器的可靠性等因素,选择适当的逆变器型号。

三、光伏组件布局光伏组件的布局是光伏发电系统设计中非常重要的一环。

在组件的布局中,应该考虑到太阳光照的方向、阴影和光伏组件之间的间距等因素,使得太阳光照尽量均匀地照射在光伏组件上,最大化光伏发电的效率。

四、电缆布局在光伏发电系统中,电缆的布局也是非常重要的一环。

电缆的质量和敷设方式将直接影响光伏发电系统的电气特性和连接的稳定性。

因此,在电缆的布局中,需要考虑电缆本身的损耗、电缆的防水防潮和电缆的敷设方式等因素,使得电缆的损耗和故障率尽量小。

五、支架及固定方式选型在光伏组件的布局中,支架和固定方式也是非常重要的一环。

良好的支架和固定方式可以保证光伏组件的稳定性和光伏发电系统的运行安全。

在支架和固定方式的选型中,需要考虑到风压、地形和选定支架的高度等因素,选择适当的支架型号和安装方式。

综上所述,新能源光伏发电系统设计要点的核心是光伏组件选型、逆变器选型、光伏组件布局、电缆布局以及支架和固定方式选型。

只有在考虑全面、合理地设计和选择设备时,才能够保证光伏发电系统的长期稳定运行,实现经济性和可靠性的平衡。

新能源发电技术的设计和优化方法

新能源发电技术的设计和优化方法

新能源发电技术的设计和优化方法随着全球能源需求的不断增长以及传统化石能源的日益枯竭,新能源发电技术正逐渐成为实现可持续发展的重要方式。

在设计和优化新能源发电技术时,需要考虑多方面的因素,包括技术成熟性、经济可行性、环境友好性以及可持续性等。

本文将从技术创新、综合评估和系统优化角度,介绍新能源发电技术的设计和优化方法。

一、技术创新1. 研发领域:新能源发电涵盖了多种技术,如太阳能、风能、地热能、潮汐能等。

在设计和优化新能源发电技术时,需要对不同技术进行研发,以满足特定的需求和条件。

2. 政策支持:为了促进新能源发电技术的设计和优化,政府需要提供有力的政策支持,包括补贴、减税和优惠贷款等。

3. 技术突破:在新能源发电技术设计和优化中,技术突破是关键。

通过创新材料、改进设备和优化工艺,可以提高新能源发电技术的效率和可靠性。

二、综合评估1. 技术可行性:在设计新能源发电技术时,需要进行技术可行性评估。

这包括分析技术现状、评估技术成熟度、确认技术可行性等。

2. 经济可行性:新能源发电技术的设计和优化需要考虑经济可行性。

这包括分析成本、评估投资回报率、确定发电成本等。

3. 环境友好性:新能源发电技术的设计和优化应考虑环境友好性。

这包括评估碳排放量、减少污染物排放、保护生态环境等。

4. 可持续性:新能源发电技术的设计和优化应关注可持续性。

这包括分析资源供应、评估对环境的影响、推动可持续发展等。

三、系统优化1. 设备优化:新能源发电技术的设备优化是提高效率和可靠性的关键。

通过优化设计、改进材料和加强制造工艺,可以提高设备的性能和寿命。

2. 储能技术:为了解决新能源发电技术不稳定的问题,需要研发和应用储能技术。

储能技术能够将多余的电能储存起来,在需要时释放出来,以平衡能源供需。

3. 网络规划:新能源发电技术的设计和优化需考虑电网规划。

由于新能源发电技术通常分布不均匀,因此需要进行电网规划,确保电力的稳定供应。

4. 数据分析:新能源发电技术的设计和优化可借助大数据和人工智能技术进行数据分析。

新能源发电系统的优化设计研究

新能源发电系统的优化设计研究

新能源发电系统的优化设计研究随着国家对环境保护意识的提高和对能源资源的深刻认识,新能源发电系统日益受到人们的关注。

在传统能源资源日渐匮乏的情况下,新能源发电系统可为人们提供可再生、低污染的电力资源,使其成为未来电力行业发展的趋势。

为了充分发挥新能源的作用,需要对新能源发电系统进行优化设计研究,以进一步提高其能源转换效率和经济效益。

一、新能源发电系统的组成新能源发电系统是由光伏、风力、水力等新能源模块和变频器、电池等电气组件组成的。

其中,光伏发电是利用太阳的光能转化为电能的一种方式,如晶硅、非晶硅等光伏模块;风力发电是利用风能驱动风轮转动,带动发电机发电的一种方式,如三叶式、六叶式等风力发电机组;水力发电则是利用水流或水头转动水轮带动发电机发电的方式,如水轮式、水力蓄能式等水力发电设备。

二、新能源发电系统的优化设计1. 组件的性能优化对光伏、风力、水力等新能源模块进行性能优化,是提高新能源发电系统能源转换效率的重要手段。

具体包括以下几个方面:(1)光伏模块的优化光伏电池是光伏发电的关键组件,优化其性能是提高光伏发电效率的重要途径。

目前主流的光伏电池有晶硅电池和非晶硅电池两种,其中晶硅电池具有高转换效率、长寿命、稳定性强的特点,非晶硅电池则具有制备工艺简单、成本低等优势。

因此,可以通过选用高性能晶硅电池和优化非晶硅电池制备工艺来提高光伏模块的性能,进而提高光伏发电效率。

(2)风力机组的优化风力机组中,叶片是最为核心的部件。

优化叶片结构、材料、尺寸等参数,可大幅提高风力机组的风能利用率。

另外,变桨控制、动态调速、自适应控制等技术应用也可提高风力机组的稳定性和效率。

(3)水力发电设备的优化水力发电设备的优化主要包括水轮设计、水轮叶片形状、水轮转速、水轮轴的材料等方面的优化。

同时,采用高效节能的发电装置和电子控制器,也可提高水力发电设备的效率。

2. 优化能源转换系统能源转换系统包括光伏发电系统和风力发电系统两种,其优化设计的方式略有不同。

新能源设计工作职责

新能源设计工作职责

新能源设计工作职责一、背景介绍随着全球能源消耗的不断增加,传统能源资源逐渐枯竭,环境污染问题也日益严重。

为了应对能源危机和环境问题,新能源的开发和利用成为了全球的热门话题。

新能源设计工作作为新能源领域的重要组成部分,承担着推动新能源技术发展和应用的重要任务。

二、设计工作职责1. 新能源发电系统设计新能源设计工作的核心职责是设计新能源发电系统。

这包括了新能源发电设备的选型、布局和组合。

设计师需要根据项目需求、资源条件和技术要求等因素,选择合适的新能源发电设备,如太阳能电池板、风力发电机组等,并进行合理的布局和组合,以实现高效稳定的新能源发电系统。

2. 新能源储能系统设计新能源储能系统是新能源发电系统的重要组成部分。

设计师需要根据项目需求和储能技术的特点,选择合适的储能设备,如锂离子电池、超级电容器等,并设计合理的储能系统结构和控制策略,以实现新能源的高效储存和利用。

3. 新能源配电系统设计新能源发电系统生成的电能需要通过配电系统传输到用户端。

设计师需要设计合理的新能源配电系统,包括配电线路的布置、配电变压器的选型和配电保护装置的设计等。

设计师还需要考虑配电系统的稳定性、安全性和可靠性,确保新能源电能能够稳定、高效地供应给用户。

4. 新能源系统集成设计新能源设计工作还包括新能源系统的集成设计。

设计师需要将新能源发电系统、储能系统和配电系统等各个部分进行合理的集成,确保各个部分之间的协调运行和互联互通。

设计师还需要考虑新能源系统与传统能源系统的接口和切换问题,以实现新能源与传统能源的无缝切换和协同运行。

5. 新能源系统优化设计新能源设计工作还需要进行新能源系统的优化设计。

设计师需要对新能源系统的各个组成部分进行综合分析和优化,以提高系统的能效和稳定性。

设计师还需要考虑新能源系统的可持续发展和环境友好性,通过优化设计提高新能源系统的整体性能和经济效益。

6. 新能源系统监测与维护新能源设计工作还包括新能源系统的监测与维护。

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网络教育学院《新能源发电》课程设计题目:燃料电池的利用学习中心:层次:专升本专业:电气工程及其自动化年级: 2015 年春季学号:学生:辅导教师:完成日期: 2017 年 1 月 12 日2016年9月份《新能源发电》课程设计燃料电池的利用燃料电池是一种直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的发电装置,被称为继水电、火电、核电之后的第四代发电装置。

国际能源界预测,燃料电池将是21世纪最有吸引力的发电方式之一。

一.燃料电池发展现状及原理1. 燃料电池发展现状发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目,企业也纷纷斥以巨资,从事燃料电池技术的研究与开发,现在已取得了许多重要成果,使得燃料电池即将取代传统发电机及2内燃机而广泛应用于发电及汽车上。

值得注意的是这种重要的新型能源可以大大降低空气污染及解决电力供应,电网调峰问题。

燃料电池的发展创新将如百年前内燃机技术突破取代人力造成工业革命,又如网络通讯的发展改变了人们生活习惯的信息革命,燃料电池的高效率,无污染,建设周期短,易维护及成本低潜能将引爆21世纪新能源与环保的绿色革命。

如今,在北美,日本和欧洲,燃料电池发电正以急起直追的势头快步进入工业化规模应用的阶段,将成为21世纪继火电,水电,核电后的第四代发电方式。

燃料电池技术在国外的迅猛发展必须引起我们的足够重视,现在它已是能源,电力行业不得不正视的课题。

2. 燃料电池的基本原理燃料电池是藉由电池内发生燃料燃烧反应而将化学能转换为电能的装置,负极除作为燃料与电解质的共同接口,并对燃料的氧化反应作催化;而正极则为氧气与电解质的共同接口,亦对氧的还原作催化。

燃料电池因电解质不同而有不同的名称,有磷酸型( PAFC,phosphate fuel cell )、熔融碳酸盐型( MCFC,melt carbonate fuel cell ) 与固态氧化物型( SOFC,solid oxide fuel cell ) 与质子交换膜型( PEMFC,对于以氢氧作燃料的燃料电池反应如下所示,而其于碱性溶液中的电极反应为:正极1/2O2 + H2O + e- -------> 2OH-负极H2 + 2OH- -------> 2H2O + e-全反应1/2O2 + H2 -------> H2O上述反应仅为氢氧燃料电池的反应式,对所采取的不同燃料反应亦将有所改变。

而为加速电极反应,电极中通常会加入催化剂如铂,但铂在150℃时会被CO 所毒化而失去催化的效果,因此多加入铑或铱于铂之中。

一般而言,对氧气最佳的催化剂为少量含金或银的铂钯混合物。

此外,燃料电池将化学能转化为电能的效率相当高,约为60%~90%之间。

另外,只有燃料电池本体还不能工作,必须有一套相应的辅助系统,包括反应剂供给系统、排热系统、排水系统、电性能控制系统及安全装置等。

二.燃料电池的构成及特点燃料电池通常由形成离子导电体的电解质板和其两侧配置的燃料极(阳极)和空气极(阴极)、及两侧气体流路构成,气体流路的作用是使燃料气体和空气(氧化剂气体)能在流路中通过。

在实用的燃料电池中因工作的电解质不同,经过电解质与反应相关的离子种类也不同。

PAFC和PEMFC反应中与氢离子(H )相关,发生的反应为:(1)燃料极:H2=2H+ 2e-(2)空气极:2H +1/2O2 +2e-=H2O(3)全体:H2 +1/2O2=H2O在燃料极中,供给的燃料气体中的H2分解成H 和e-,H 移动到电解质中与空气极侧供给的O2发生反应。

e-经由外部的负荷回路,再反回到空气极侧,参与空气极侧的反应。

一系例的反应促成了e-不间断地经由外部回路,因而就构成了发电。

并且从上式中的反应式(3)可以看出,由H2和O2生成的H2O,除此以外没有其他的反应,H2所具有的化学能转变成了电能。

但实际上,伴随着电极的反应存在一定的电阻,会引起了部分热能产生,由此减少了转换成电能的比例。

引起这些反应的一组电池称为组件,产生的电压通常低于一伏。

因此,为了获得大的出力需采用组件多层迭加的办法获得高电压堆。

组件间的电气连接以及燃料气体和空气之间的分离,采用了称之为隔板的、上下两面中备有气体流路的部件,PAFC和PEMFC的隔板均由碳材料组成。

堆的出力由总的电压和电流的乘积决定,电流与电池中的反应面积成比。

三.燃料电池的类型1. .燃料电池按根据工作原理可分为酸性电池、碱性电池及其他新型电池。

2.燃料电池按温度划分,可划分为4种主要燃料电池(PEMFC、PAFC、MCFC 和SOFC)的性能,介绍一下高温固体氧化物燃料电池(SOFC)的类型。

大多数工业集团公司的注意力集中在以下4种主要类型上:(1)运行温度在60-80℃之间的聚合物电解液隔膜型燃料电池(PEMFC);(2)运行温度在160-220℃之间的磷酸类燃料电池(PAFC);(3)运行温度在620-660℃之间的熔融碳酸盐类燃料电池(MCFC);(4)运行温度在880-1000℃之间的固体氧化物燃料电池(SOFC)。

各种类型的燃料电池在相应的工作温度下,它们的能量转化效率高,高比功率,高比能量。

各种类型实用装置的功率容量差别也很大,可以给笔记本电脑及移动电话供电(数以W计),也可以给居民住宅(数kW)或是分散的电热设备和动力设备(数百KW到数MW)供电。

最适于用来驱动汽车的是低温型燃料电池。

3.燃料电池按所用原始燃料大致分为氢燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料电池和汽油燃料电池。

(1)氢燃料电池通用汽车公司已研制成功使用液氢燃料电池产生动力的零排放概念车“氢动一号”,该车加速快,操作灵活,从0~100km/h加速仅16秒,最高时速可达140km/h,续驰里程400km。

空气产品公司、普拉克斯公司作为领先的液氢供应商,其供氢站已经可为氢燃料电池汽车供应24~34MPa的液氢。

2003年4月林德公司为德国Adam Opei公司建造了世界上第一座70MPa氢气充气站,这标志着以氢气为动力的汽车社会进入一个重要的里程碑。

与常规的35MPa系统相比,70MPa技术有较高的贮氢密度,可复盖燃料电池汽车60%~70%的范围。

这一技术进展使燃料电池汽车行驶里程可超过400 km,这是推广使用以压缩氢为动力的汽车最重要的前堤之一。

(2) 甲烷燃料电池使用甲烷(天然气)作为燃料电池的燃料可避免贮氢和补充氢燃料的后勤问题。

但是,在燃料电池的阳极直接氧化甲烷还很困难。

在固体氧化物燃料电池中,如工作温度超过800℃,会发生碳质沉积物污染电极问题,如温度低于800℃,则会降低功率密度。

美国西北大学和宾夕法尼亚大学采用改进固体氧化物燃料电池性能的方法,在镍系阳极中加入氧化钇并掺杂二氧化铈形成多孔电极,仅650℃就能达到很高的功率密度,这样的温度也不会引起碳沉积问题。

(3)甲醇燃料电池戴姆勒-克莱斯勒公司、巴斯夫公司、BP公司、Methanex公司、Statoil公司和Xcellsis公司联合将甲醇燃料电池汽车推向商业化,开发了以甲醇为燃料的燃料电池汽车—NECAR 5。

甲醇是一种理想的液体贮氢介质,在常温下为液体,可像汽油或柴油燃料一样运输、贮存和处理。

甲醇转化制氢所用的催化剂为巴斯夫公司提供的氧化铜催化剂和其他金属氧化物催化剂。

在甲醇和水混合进入转化器后,高活性的催化剂可使甲醇转化产生大量氢气,工作温度为200~350℃。

NECAR 5的推出,标志着甲醇燃料电池技术向商业化迈出了重要一步。

(4).乙醇燃料电池美国明尼苏达大学开发了具有商业化潜力的反应器,该反应器可从乙醇制取燃料电池用氢。

如果被确证,这可望首次从可再生资源生产氢气,而不是从烃类或甲醇生产氢气。

该工艺过程对于主要为液体燃料贮存的小型便携式燃料电池,可低费用地产生氢气。

乙醇和水在一个汽车燃料用喷射器中混合后,藉铑-二氧化铈氧化生成氢气和二氧化碳,该反应是有吸引力的,因为氢气可从乙醇和水获取,潜在产率可望提高。

该过程在现有乙醇价格下具有竞争性,并且可望使用未经脱水就可用作燃料的较廉价的乙醇。

四.燃料电池应用的发展趋势进行展望由于燃料电池理想化转换效率可以达到83%左右,目前实际的转换效率大概在 45%-60%之间,内燃机转换效率大概在 30%-40%之间。

与传统的发电方式相比,燃料电池不需要经过热能转换这一环节,不需要通过气体受热膨胀做功,因此不受热能卡诺循环限制,能量转换效率高。

2015 年全球燃料电池出货量比 2014 年增长了 12.4%,达到 72,500 组,总容量超过 342.6MW,比 2014 年增长了 84.8%。

北美和亚洲安装容量合计占比 91.0%,分别占比 40.8%、50.3%。

在应用领域,固定发电和交通运输总计占比 99.8%,分别占比 59.3%、 40.5%,固定发电市场依然是主要市场,便携式应用市场几乎可以忽略不计。

燃料电池既适用于建造大、中型电站和区域性分散电站,也可用作各种规格的分散电源,如电动车、不依赖空气推进的潜艇动力源和各种可移动电源,同时也可作为手机、笔记本电脑等小型便携式电源。

下游应用分为三类,便捷式(如充电器)、固定发电(如发电站)、交通运输(如叉车、轿车及客车)。

目前商业化应用最广泛的是 MCFC、SOFC 及 PEMFC,其中 PEMFC 以其功率密度大、体积小、质量轻、室温下即可工作、起动迅速等优点被大量应用于交通运输领域,如汽车。

MCFC、SOFC 因为高温、启动慢,但其成本低、功率大等特点,在便携式领域和交通运输领域应用非常少,在固定发电领域有一些应用,如固定式燃料电池电站、家用热电联产。

目前,PEMFC 在微型便携电源和小型移动电源的应用上,已达到产品化程度,在 2005-2010 年间,单是小型电源领域,全世界已经有超过 15 万套燃料电池交付使用,总功率超过了 15MW,其中 96%是质子交换膜燃料电池。

但从整体市场规模看,目前应用规模仍然非常小,发展缓慢。

便携式产品因其移动性特点,需要随时携带燃料用以续加,或者随时能找到加燃料的地方,但携带燃料极为不便,比如乘坐飞机、高铁,不允许携带燃料气体。

另外,人们对于氢气等燃气用在便携式产品上,心里存在安全担忧。

除了成本之外,这都阻碍了燃料电池在便携式领域的应用。

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