西安交大SOFC研究進展

據Applied Thermal Engineering報道：西安交通大學開發出一種 1kW的家用 SOFC-CHP 係統。

固體氧化物燃料電池是新一代燃料電池，能夠在高溫下直接將儲存在燃料和氧化劑中的 化學能轉化成電能。無論是氧氣、沼氣

、氫氣還是柴油、汽油，都可以作為其發電的燃料。 與其他燃料電池相比，固體氧化物燃料電池還具有燃料適應性廣、能量轉換效率高
、全固態、 模塊化組裝、零ling汙wu染ran等deng優you點dian。固gu體ti氧yang化hua物wu燃ran料liao電dian池chi是shi一yi種zhong很hen有you前qian途tu的de技ji術shu，能neng夠gou提ti供gong清qing潔jie高gao效xiao的de能neng源yuan。到dao目mu前qian為wei止zhi，大da多duo數shu人ren都dou將jiang注zhu意yi力li集ji中zhong在zai能neng產chan生sheng1兆瓦或更多電力的
、可取代傳統發電站的較大係統的研究上
，以期產生突破性的成果。近日，西安交通大學開發出一種 1kW的家用 SOFC-CHP 係統（下圖為係統工作流程圖），初步測試係統可以產生1.005kW的電力和0.521kW的熱量
，用電效率達52.1%，係統熱電聯產效率達到79.2%，研究者還對該係統的電池輸出電壓
、係統輸入燃料速率和SOFC輸入空氣溫度等設計參數對係統性能的影響進行了研究，並確定了不同設計參數的選擇方法和優選方案
，具有很大的應用價值。

西安交通大學開發出的 1kW的家用 SOFC-CHP 係統的工作流程圖

該係統使用天然氣為燃料
，係統為二維模型，模擬IEA（國際能源署）基準測試的幾何和操作條件來測試電池性能，其能符合相關的測試功能。選擇合適的係統操作參數，可在溫度 (1323.15K)和熱應力限製下以保證最高的電力效率、燃(ran)料(liao)利(li)用(yong)率(lv)和(he)可(ke)接(jie)受(shou)的(de)係(xi)統(tong)熱(re)電(dian)聯(lian)產(chan)效(xiao)率(lv)。另(ling)外(wai)

，係(xi)統(tong)電(dian)力(li)和(he)熱(re)電(dian)聯(lian)產(chan)效(xiao)率(lv)遵(zun)守(shou)的(de)規(gui)律(lv)相(xiang)反(fan)，而(er)因(yin)為(wei)電(dian)力(li)效(xiao)率(lv)比(bi)熱(re)量(liang)效(xiao)率(lv)的(de)質(zhi)量(liang)更(geng)高(gao)，所(suo)以(yi)在(zai)設(she)計(ji)的(de)時(shi)候(hou)要(yao)優(you)先(xian)設(she)計(ji)出(chu)較(jiao)高(gao)的(de)電(dian)力(li)效(xiao)率(lv)。