DOE资助3000万美支持小型SOFC发电系统研发

时间:2020-07-08 11:07来源: CASEnergy
  美国能源部(DOE)日前宣布资助3000万美元支持“小型固体氧化物燃料电池(SOFC)系统和复合能源系统”主题的研发项目,致力于开发先进技术,利用固体氧化物电解电池(SOEC)技术,进一步改善小规模SOFC发电系统技术发电效率和成本效益,使其达到商业化应用水平。本次资助将聚焦三大技术主题,包括:(1)小型分布式SOFC发电系统;(2)用于生产氢气和电力的复合系统开发和验证;(3)用作SOFC燃料的煤制合成气净化技术开发。
  具体内容如下:
  1、小型分布式SOFC发电系统
  主要研究内容包括:开发、设计和建造一个容量在5-25kW之间的SOFC原型系统,并开展现场的性能验证工作,在不同的条件下完成5000小时的连续测试,评估发电系统的性能(燃料利用率、发电效率、寿命等)和经济性(资本成本、运行和维护成本等),以进一步提升系统性能、降低成本,使其在无补贴的情况下具备良好的经济竞争力,实现1000美元/千瓦的成本目标。
  2、用于生产氢气和电力的复合系统开发和验证。
  SOFC如果以天然气为燃料且以燃料电池模式工作,它可以产生电、水和二氧化碳;此外它还可以以电解槽模式工作,电解水生产氢气,这种系统称为固体氧化物电解池(SOEC),是反向运行的固体氧化物燃料电池。本主题研究工作主要包括:开发一个集成了SOFC和SOEC两种工作模式的复合系统原型,使得系统同时具备了发电和产氢功能,并开展相关现场测试,评估技术经济性,通过新材料、新架构研发设计持续优化系统成本,使其走向商业化。
  3、用作SOFC燃料的煤制合成气净化处理技术开发
  SOFC技术是极具前景的小型、模块化发电技术,将它与燃煤电厂结合,有望使燃煤电厂在配备CCS情况下实现超过50%的发电效率,这种技术被称为整体煤气化-固体氧化物燃料电池(IGSOFC)发电系统,它能够以煤气化炉产生的合成气作为燃料产生电能。但煤本身含有各种各样的污染物,通过煤气化过程产生的合成气中有一些污染物以蒸汽或细颗粒物(PM)的形式存在,这些污染物会降低SOFC的性能和耐久性。因此,有必要开展合成气净化处理技术。本研究主题主要开展研究包括:系统研究分析煤制合成气中的污染物对IGSOFC系统性能的影响;利用现有设备和/或重新设计一套新的煤制合成气清洁系统;将清洁系统集成到IGSOFC发电系统开展现场测试,确保使合成气中的污染物含量降低到SOFC系统降解速率可以接受的水平,同时又不能过高的提升系统成本,使其具备良好的技术经济性。(来源:中国科学院武汉文献情报中心先进能源科技战略情报研究中心)

注:本文章转载自 CASEnergy,不代表本网观点立场。

热点排行榜

推荐图文