燃料电池发电效率?
一、燃料电池发电效率?
燃料电池性能的评价,除工作寿命、重量、成本等因素外,最重要的就是效率。一般来讲,能量转换装置的效率是指装置输出的能量占输人能量的百分数比,即输出能量/输人能量x100%
除电化学能量转换装置以外.其他能量转换装置是将化学反应能转换为机械能或热能,然后再转换成电能。在能量转换过程中,效率是受一定限制的。但是,燃料电池没有这样的制约,其效率要比其他能量转换装置的效率高。
然而,燃料电池的效率表达方式也非常复杂,一般有以下几种常用的效率表达方法。
1、热力学效率
热力学效率也称极限效率,是燃料电池理论上能达到的最高效率。由于燃料电池所用的燃料通常可以燃烧并释放能量,热力学效率可以用发电装置产生的电能与燃料燃烧反应所释放的热能(AH)相比较,理论上燃料电池的热力学效率在高温时比低温时低。然而在较高温下,反应速率增加.且相同电流密度下过电位也比低温时要低。另外,高温燃料电池可以少用或不用贵金属电极催化剂,产生的余热更容易利用。因而,综合比较起来,高温燃料电池的实际效率更高。
2、电化学效率
电化学效率,也称电压效率,对于不同的电池设计,即使是相同的电化学反应,也会有不同的效率。
3、发电效率
燃料电池的发电效率,也称实际效率,影响实际效率的因素较多,主要有电流密度、极化、温度、燃料利用率
4、共发电效率
燃料电池的一个显著优点是在发电的同时,能提供高质量的热水或水蒸气,特别是千瓦级以上的燃料电池电站和发电厂。这种发电模式称为联合供热发电(CHP,combinedheatandpower),也称为共发电。共发电功率等于燃料电池电力输出功率与热负荷之和。
5、对于完整的燃料电池系统来说,发电的全过程除了发电和供热,还包括燃料重整,反应气体的输送,电极的加热、冷却,电力调节和转换等,这些过程的效率都影响燃料电池系统的总效率。燃料电池总效率是所有过程效率综合的结果。
衡量燃料电池的性能以及燃料电池与其他发电装置进行比较时,要用到一些技术指标或参数,包括电流密度、功率密度、成本和效率。
(1)电流密度。单个燃料电池的关键指标是电流密度,即单位电极面积上的电流强度(mA/cm2)。但需要说明的是,燃料电池的电流强度并不与电极面积成正比,电极面积增大一倍,电流强度并不增加一倍。原因比较复杂。与燃料电池的类型和电池的设计等因素有关。
(2)功率密度。燃料电池电源具有一定的功率、重量和体积。关键指标是功率密度和比功率。
(3)寿命。燃料电池的寿命通常是指电源工作的累积时间(h)。当燃料电池不能输出额定功率时,它的寿命即告终结。例如一个额定功率1kW的嫩料电池电源,出厂时的输出功率一般比额定功率高20%,即1.2kW。当该电源的输出功率小于1kW时,它就失效了。千小时电压降也被用做燃料电池的寿命参数。
(4)成本。燃料电池的成本是制约其应用的最重要指标,用USD/kW表示。
(5)效率。同其他发电装置一样,效率是燃料电池电源的重要指标。效率与能源利用率密切相关,在能源紧缺的今天,显得尤为重要。
二、燃料电池发电与传统电池发电相比优势?
1 燃料电池发电比传统电池发电更具优势2 燃料电池发电可以更高效地转化化学能为电能,同时由于不需要燃烧,所以污染更少,使用寿命更长3 燃料电池发电在未来的能源发展中具有很大的潜力,可以为环保和经济发展做出贡献。
三、氢燃料电池发电量?
描述
氢燃料电池创新实验室通过并联运行4个汽车燃料电池,在48小时内发电超过10500 千瓦时,创下了由氢产生的计算机备用电源的新记录。
能源解决方案提供商Power Innovations公司宣布已连续48小时使用氢燃料电池,成功为整个数据中心服务器负载供电。
该公司的首席执行官表示,这项成功应用表明,氢燃料电池不仅可以在数据中心内广泛使用,而且在需要零碳排放和无电网接入的地区,都显示出极大的优势。
据悉,目前大约需要416兆瓦的电能(约占地球上所有电能的3%)才能为全球的数据中心供电。而数据中心的容量每三年就翻一番,数据中心的电耗每四年翻一番。
该公司的氢燃料电池创新实验室通过并联运行四个汽车燃料电池,在48小时内产生超过10500千瓦时的无污染绿色电力,创下了由氢产生的计算机备用电源的新记录。
在48小时内,共消耗了815公斤氢,产生了10560千瓦时的电力。这些电力足够普通家庭使用一年。而这48小时运行的副产品是7240升纯水,可以让一位普通人用一个月。
与传统的UPS和柴油发电机备用解决方案相比,氢燃料电池具有多种优势。氢燃料电池将传统的UPS和发电机打包在一个单元中,从而消除了双重维护成本,并减小了占地面积。氢燃料电池免维护、无振动的,并且可以在短时间内生产丰富的清洁电能。
四、燃料电池第几类发电技术?
发电技术有水电,火电,风电,太阳能,核电,地热,化学能。燃料电池当属化学能类发电。
五、氢燃料电池的发电成本?
氢燃料电池虽然被称为电池,但是它并不储存电能,而是一种发电装置。其根本原理是利用了氢气和氧气反应生成水这一化学机制,将化学能转化为电能,为汽车提供动力。跟燃油车要加汽油一样,氢燃料电池车需要在加氢站补充氢气作为燃料,并将氢气储存在储氢罐中。储氢罐就相当于燃油车的油箱,而氢燃料电池就相当于发动机,从储氢罐中获取氢气,跟吸入的氧气反应,产生电能,并将电能存储在动力电池中。在汽车工作时电动机从动力电池中获取电能,驱动汽车。
对于燃料电池而言,用来加快反应速率的催化剂是最费钱的,原因是其含有一种贵金属:铂金。现阶段氢能源车产量大约为每年1000辆,这一产量下电池成本大约为每千瓦180美元,因此制造一个100kw电堆成本约12万6千人民币。再加上储氢罐、动力电池等成本,一套氢能源车的动力总成价格逼近20万!这也是为什么像丰田Mirai,现代NEXO等氢能源车售价高达40万人民币左右,几乎是同品牌混动车型的两倍。若能将产量提升50倍,则成本可以缩减至每千瓦45美元。虽然随着生产规模发展,制造成本会有所下降,但是由于铂金是稀有资源,铂金的成本不会减低。一辆功率为100kw的氢能源车现阶段需要30多克铂金,折合人民币6000-8000元。
六、氨氢燃料电池发电站原理?
氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。
特点
无污染
燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式--最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述,燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等),整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。
无噪声
燃料电池运行安静,噪声大约只有55dB,相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装,或是在室外对噪声有限制的地方。
高效率
燃料电池的发电效率可以达到50%以上,这是由燃料电池的转换性质决定的,直接将化学能转换为电能,不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换。
七、sofc燃料电池发电推广难度大吗?
难度大,SOFC技术已在国外市场推出并实现产业化,但我国由于缺少政策扶持、产业链尚未整合等原因,SOFC推广应用还有待进一步开发。
国内SOFC技术开发的起步不算晚,但产业上明显落后于世界先进水平,归根到底是没把资源整合好。
“SOFC的发展离不开相关配套产业,包括化工、热工与电气等领域的共同参与。”他指出,到目前为止,国内尚未有企业大手笔投入到SOFC系统整合和产业化工作;高校院所拥有技术,但没有工程化和产业化的能力
八、为什么燃料电池是清洁发电技术?
燃料电池的在生产和提供动力时二氧化碳的排放量很少,或者没有二氧化碳排放。
九、氢氧燃料电池发电设备的优势与应用
氢氧燃料电池是一种利用氢气和氧气发电的装置,它通过电化学反应产生电能,是一种清洁高效的发电方式。与传统的化石燃料发电相比,氢氧燃料电池发电具有诸多优势,正逐步成为未来能源领域的重要选择。让我们一起来了解一下氢氧燃料电池发电设备的特点及其应用前景。
氢氧燃料电池发电设备的优势
氢氧燃料电池发电设备具有以下几大优势:
- 高效率:氢氧燃料电池的发电效率可达60%以上,远高于传统的内燃机发电。
- 清洁环保:氢氧燃料电池只排放水,没有二氧化碳等有害气体排放,是一种真正的清洁能源。
- 安静运行:氢氧燃料电池发电过程中没有噪音,非常安静。
- 模块化设计:氢氧燃料电池发电设备可根据需求灵活扩容,适用于大中小型发电场景。
- 可再生性:氢气可通过水电解制取,是一种可再生的清洁能源。
氢氧燃料电池发电设备的应用
凭借上述优势,氢氧燃料电池发电设备正广泛应用于以下领域:
- 分布式发电:氢氧燃料电池可用于小型分布式发电系统,为家庭、楼宇等提供电力。
- 汽车动力:氢燃料电池汽车已经实现商业化应用,是未来新能源汽车的重要选择。
- 备用电源:氢氧燃料电池可作为应急备用电源,为医院、通信基站等提供可靠电力。
- 大型发电站:大型氢氧燃料电池电站正在建设中,可为工厂、园区等提供大规模清洁电力。
总的来说,氢氧燃料电池发电设备凭借其高效、清洁、安静等特点,正成为未来能源领域的重要选择。随着技术进步和成本下降,它必将在分布式发电、新能源汽车、应急备用电源等领域得到更广泛的应用。感谢您阅读这篇文章,希望通过本文您能更好地了解氢氧燃料电池发电设备的优势与应用前景。
十、将来会不会采用氢燃料电池发电?
氢能发电系统有着广泛的应用前景。由于氢气可以压缩或液化储存,因此氢能发电有着非常卓越的季节能效比。在枯水期、无风季节利用储存的氢气发电,也可与电化学储能形成互补,为电力系统减排做出决定性贡献。
氢能发电站除了提供电力以外,还可以向工业及居民用户供热,热电联供效率可以达到85%以上。