全國首套煤基固體氧化物燃料電池系統運行
煤氣化后通過燃料電池發電,能量轉換效率高達50%至85%,并可實現污染物的近零排放
近日,全國首套以煤為原料的15千瓦固體氧化物燃料電池(SOFC)發電系統在晉煤集團天溪煤制油分公司打通全流程,建成了煤經氣化再通過SOFC發電的示范工程,實現了以氣化煤氣(合成氣)為燃料的SOFC發電系統的示范運行。
燃料電池是一種將儲存在燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的高效發電裝置。傳統燃煤電廠必須經過燃料燃燒,實現化學能—內能—機械能—電能的能量轉換,在每個能量轉換環節,都會存在能量損失。該裝置則實現了由燃料化學能到電能的一步轉換,能量轉換效率高達50%至85%。另外,SOFC可以使用的燃料很廣泛,如氣化煤氣(合成氣)、各種工業煤氣、煤層氣、天然氣、沼氣、工業副產氫氣/純氫氣等氣體燃料,甚至汽/柴油、甲/乙醇等液體燃料,都能比較容易地實現與現有能源系統兼容,并且可以實現污染物的近零排放。這種新型電化學發電技術也是燃料電池家族中冉冉升起的明星。
該項目為山西省重點科技攻關項目,由晉煤集團承擔,聯合蘇州華清京昆新能源科技有限公司、清華大學、中國礦業大學(北京)共同完成。該項目通過高校與企業密切的產學研合作,首次實現了以煤基合成氣為燃料的15千瓦SOFC發電系統工業化運行,標志著我國在SOFC技術領域邁進了一大步,為未來SOFC百萬瓦級、兆瓦級電站應用奠定了基礎。以煤為基礎的SOFC發電是解決當前燃煤發電高污染、低效率的有效途徑,對煤炭清潔化高效利用及煤層氣利用都具有重要意義。同時,發展燃料電池也為以后發展氫經濟奠定了基礎。該項目自主實現了SOFC關鍵材料、單元電池、電堆集成、發電系統全鏈條4個單元生產技術的貫通,現在已經開始了各生產環節的批量化擴產,為迎接即將來臨的規?;袌鰬米龊眉夹g準備。