고체 산화물 연료 전지 (SOFC)

고체 산화물 연료 전지 (SOFC)가장 효율적입니다연료 전지세라믹 연료 전지라고도합니다. 다양한 연료 가스 (천연 가스, 매립지 가스, 석탄 가스, 메탄올 등)의 화학 에너지를 중간 및 고온에서 전기 에너지로 효율적으로 전환시키는 완전히 고체 연료 전지입니다.

1. 연료 전지 반응 환경 및 조성

일반적으로,SOFC650도 이상의 온도에서 전체 하중 작동을 달성 할 수 있습니다. 시스템 수준에서는 연료 공급 시스템 (사전 개혁 자), 가스 공급 시스템 (히터, 압축기), 제어 시스템 (전압 조절기, 인버터) 및 기타 구성 요소도 전체 시스템의 안정적인 작동을 보장해야합니다. 작업 효율은 65%~ 80%에 도달 할 수 있습니다. 작업 온도가 높기 때문에 반응 활동은 매우 높습니다.SOFC전해질 (세라믹 재료), 양극/캐소드 및 커넥터 (세라믹 또는 합금)로 구성된 단일 세포 및 여러 단일 셀로 구성된 스택으로 구성됩니다. 

2. 응용 프로그램 시나리오 

SOFC는 분산 발전에 적용 할 수 있으며백업 전원수소 생산, 통합 에너지 공급 스테이션, 에너지 저장, 화학 에너지 절약, 운송 응용 (주로 상업용 차량 범위 확장기 및 선박 보조 전력) 등 공급 및 조화로 사용될 수 있습니다.

1. 다중 연료 선택성 SOFC는 천연 가스, 합성 가스 (CO, H2), 바이오 매스 가스 (예 : 바이오 모스) 등을 사용할 수 있으며 석탄 투 가스, 석탄 침대 메탄, 셰일 가스, 산업 부산물 가스 등을 사용할 수 있으며, 원료로 전통적인 화석 에너지의 전환 효율을 향상시킬 수 있습니다.

2. 높은 전기 분해 효율 SOFC는 전진 할 때 전기를 생성 할 수 있으며, 반대로 작동 할 때는 고체 산화물 전기 분해 셀 (SOEC)을 생성 할 수 있습니다. SOEC는 폐 열과 재생 가능한 전기를 사용할 수 있으며, 고온 수증기 및 고온 CO₂는 SOEC 기술의 대규모 적용과 호환 될 수 있으며, 전기 분해 효율은 최대 85%~ 95%의 전기 분해 효율성이 다른 물 전기 분해 기술보다 훨씬 높습니다.

3. 결합 된 열과 전력은 에너지 효율을 향상시킵니다. 마이크로 결합 열과 전력 시스템의 발전 규모는 일반적으로 1 ~ 5kW입니다. 천연 가스에서 개별 사용자로 전환되는 전기와 열 에너지를 직접 공급할 수 있습니다. 잉여 전기가 있으면 전력망에 전기를 판매 할 수 있습니다. 이 분산 된 결합 된 열과 전력 시스템은 1 차 에너지 소비를 크게 절약하고 에너지 효율을 향상시킵니다. 일본과 유럽은 마이크로 결합 열과 전력 시스템의 개발을위한 두 가지 주요 지역입니다. 그들의 유명한 시연 프로젝트는 Ene-Farm과 Ene-Field입니다.

4. 전통적인 연료와 호환 SOFC는 기존 연료를 사용할 수 있지만 스타트 업 시간이 길어 고급차, 레저 차량 및 대형 트럭의 보조 전력 장치로 적합합니다.

5. 휴대용 전력 SOFC 기반 마이크로 발전 시스템에 사용될 수 있습니다. 주로 SOFC는 더 높은 특정 전력 밀도를 가지기 때문에 휴대용 전력 분야로 확장되고 있습니다. ] 및 마이크로 튜브 SOFC는 빠른 스타트 업 요구 사항을 충족 할 수 있습니다.