Kịch bản ứng dụng của các hệ thống phát điện của pin nhiên liệu oxit rắn

I. Nhiệt và năng lượng gia đình quy mô nhỏ (M-CHP)

SOFC rất thích hợp cho các hệ thống nhiệt và điện kết hợp của gia đình quy mô nhỏ (M-CHP), thường nằm trong khoảng từ 1kW đến 5kW. Hệ thống này sử dụng khí đốt tự nhiên và các nhiên liệu khác để đạt được nhiệt và năng lượng kết hợp, điều này không chỉ có thể làm giảm việc mất điện, mà còn cung cấp nước nóng gia đình, cải thiện đáng kể hiệu quả sử dụng nhiên liệu và hiệu quả tổng thể có thể đạt hơn 90%.

VET Energy quy mô gia đình quy mô nhỏ cố định các thiết bị nhiệt và năng lượng ban đầu đã được thương mại hóa. Phản ứng thị trường đã được thuận lợi.

Sơ đồ sơ đồ nhiệt và năng lượng cho tế bào nhiên liệu oxit rắn (SOFC) gia đình (SOFC)

Ii. Phản sản điện phân phối

SOFCcó những lợi thế đáng kể trong lĩnh vực phát điện phân tán, đặc biệt là (lạnh) kết hợp các hệ thống nhiệt và điện. Các hệ thống phát điện phân tán có thể cung cấp điện và nhiệt cho người dùng gần đó cùng một lúc, giảm tổn thất truyền tải và cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng toàn diện.

Tại Hoa Kỳ,Hệ thống phát điện phân tán SOFCđã được sử dụng rộng rãi trong các trung tâm dữ liệu, bệnh viện, khu vực thương mại và công viên công nghiệp bao gồm Apple và Google.

SOFC phân phối điện phát sinh trong các ứng dụng bệnh viện

Iii. SOFC+GT+ST kết hợp Chu kỳ phát điện

Để cải thiện hiệu quả phát điện củaSOFC, nó có thể được kết hợp với tuabin khí (GT) và tuabin hơi nước (ST) để tạo thành hệ thống phát điện chu kỳ kết hợp ba giai đoạn SOFC+GT+ST. Hệ thống này sử dụng khí thải nhiệt độ cao sau khi phát điện SOFC để vào tuabin khí để phát điện tiếp theo. Khí thải tuabin khí sau đó tạo ra hơi nước qua nồi hơi nhiệt để lái tuabin hơi nước để tạo ra điện. Hiệu suất phát điện tổng thể có thể lên tới 65%.

Năng lượng VET SOFC+GT+ST Sơ đồ phát điện chu kỳ kết hợp ba giai đoạn

Iv. Nhà máy điện IGFC lớn

Tế bào nhiên liệu oxit rắnđược kết hợp với công nghệ khí hóa than để tạo thành một hệ thống phát điện tế bào nhiên liệu khí hóa than tích hợp (IGFC). Hệ thống này sử dụng khí tổng hợp khí hóa than làm nhiên liệu và tạo ra điện thông qua SOFC, cải thiện hơn nữa hiệu suất phát điện lên hơn 50% và giảm đáng kể mức tiêu thụ nước. Đồng thời, nồng độ CO₂ cao trong khí đuôi cực dương SOFC giúp dễ dàng nắm bắt và sử dụng, giúp giảm lượng khí thải nhà kính.

Biểu đồ dòng quy trình IGFC

SOFC đã cho thấy tiềm năng ứng dụng tuyệt vời trong một loạt các kịch bản ứng dụng hệ thống phát điện do những lợi thế đáng kể của nó như hiệu quả cao, độ sạch và tính linh hoạt. Với sự tiến bộ liên tục của công nghệ và giảm dần chi phí, SOFC dự kiến ​​sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn trong lĩnh vực năng lượng trong tương lai.