Pile à combustible à oxyde solide (SOFC)

Pile à combustible à oxyde solide (SOFC)est le plus efficacepile à combustible, également connu sous le nom de pile à combustible en céramique. Il s'agit d'une pile à combustible entièrement solide qui convertit efficacement l'énergie chimique de divers gaz carburants (gaz naturel, gaz décharge, gaz de charbon, méthanol, etc.) en énergie électrique à des températures moyennes et élevées.

1. Environnement et composition de réaction à pile à combustible

En général,Sofcpeut atteindre un fonctionnement à pleine charge à des températures supérieures à 650 degrés. Au niveau du système, le système d'alimentation en carburant (pré-réforme), le système d'alimentation en gaz (radiateur, le compresseur), le système de contrôle (régulateur de tension, onduleur) et d'autres composants sont également nécessaires pour assurer le fonctionnement stable de l'ensemble du système. L'efficacité de travail peut atteindre 65% ~ 80%. En raison de la température de travail élevée, son activité de réaction est extrêmement élevée.Sofcse compose d'une seule cellule composée d'électrolyte (matériau en céramique), d'anode / cathode et de connecteur (céramique ou alliage), et une pile composée de plusieurs cellules simples. 

2. Scénarios d'application 

Sofc peut être appliqué à la production d'énergie distribuée,puissance de sauvegardeAlimentation et cogénération, et peut être utilisée dans la production d'hydrogène, les stations d'approvisionnement en énergie intégrées, le stockage d'énergie, la conservation de l'énergie chimique, les applications de transport (principalement utilisées dans les étendurs de gamme de véhicules commerciaux et la puissance auxiliaire des navires), etc.

1. La sélectivité multiple de carburant SOFC peut utiliser le gaz naturel, le gaz de synthèse (gaz mixte tel que le CO, H2), le gaz de biomasse (tel que le biogaz), etc. comme matières premières, et peut également utiliser le charbon à gaz, le méthane au charbon, le gaz de schiste, les gaz de sous-produit industriel, etc. comme matières premières, ce qui peut améliorer l'efficacité de la conversion de l'énergie fossile traditionnelle, des émissions de CO2 et une utilisation propre et efficace.

2. SOFC d'efficacité d'électrolyse élevée peut générer de l'électricité lors de la course et une cellule d'électrolyse à oxyde solide (SOEC) lors de l'exécution réverse. Le SOEC peut utiliser la chaleur des déchets et l'électricité renouvelable, et la vapeur d'eau à haute température et le CO₂ à haute température peuvent être compatibles avec une application à grande échelle de la technologie SOEC, avec une efficacité d'électrolyse allant jusqu'à 85% ~ 95%, ce qui est beaucoup plus élevé que les autres technologies d'électrolyse.

3. La chaleur et la puissance combinées améliorent l'efficacité énergétique. L'échelle de production d'énergie des micro-systèmes de chaleur et d'alimentation combinées est généralement de 1 à 5 kW. Il peut fournir directement l'électricité et l'énergie thermique convertie du gaz naturel aux utilisateurs individuels. En cas d'électricité excédentaire, il peut vendre de l'électricité au réseau électrique. Ce système de chaleur et d'énergie combinés décentralisés économise considérablement la consommation d'énergie primaire et améliore l'efficacité énergétique. Le Japon et l'Europe sont les deux régions principales pour le développement de micro-systèmes de chaleur et de puissance combinés. Leurs projets de démonstration les plus célèbres sont ENE-Farm et ENE-Field.

4. Compatible avec les carburants traditionnels SOFC peut utiliser des carburants traditionnels, mais son temps de démarrage est plus long, ce qui convient comme une unité d'alimentation auxiliaire pour les voitures de luxe, les véhicules de loisirs et les camions lourds.

5. Peut être utilisé pour les systèmes de production de micro-puissance basés sur la puissance portable SOFC se développent également dans le domaine de l'alimentation portable, principalement parce que SOFC a une densité de puissance spécifique plus élevée [la densité d'alimentation spécifique est une description de la capacité d'une batterie à libérer une grande quantité d'énergie en un instant. ], et le SOFC micro-tube peut répondre aux exigences du démarrage rapide.