熔融碳酸盐燃料电池发电的应用与商业化

1熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC)发电的应用背景 近年来,燃料电池发电受到各国科学家和政府的高度重视,特别是美、日及欧洲国家斥巨资进行开发研究。我国投资开发的力度也越来越大,“十五”期间“863计划”将     

小型燃料电池商品化展望

介绍了质子交换膜燃料电池（PEMFC）和直接醇类燃料电池（DAFC）实现商品化的优势和存在的技术问题;指出价格是它们商业化的关键问题,由于DAFC能制成小功率的电池,受价格的影响相对较小,很可能会优先商业化。     

具有二氧化碳分离装置的IGMCFC发电系统

燃料电池作为第四代发电装置正在迅速崛起,美日等国已进人商业化生产阶段.本文较详细地介绍了能效高、无污染的带二氧化碳分离装置的IGMCFC燃料电池发电系统,并和IGCC进行了比较.     

混合装置中高温燃料电池建模综述鲻

由于高温燃料电池发电不受卡诺循环的限制 ,能量转换效率高 ,污染比较小 ,排气温度较高 ,因此将燃料电池与燃气轮机组成混合装置在未来分布式发电领域具有广阔的前景。为了降低研发项目的风险 ,以及对其性能进行深入研究 ,混合装置的建模和仿真成为一种重要的研究手段之一。概述了高温燃料电池的早期模型、细化模型、整体“堆”模型以及控制方面模型 ,重点介绍了典型模型的建模思想和主要的方程 ,为实现燃料电池 燃气轮机混合装置的建模仿真做准备工作。     

发电厂商业化运营技术支持系统

发电厂商业化运营技术支持系统是为适应我国电力体制改革和电力市场建设的要求而开发的集成化信息管理和决策支持系统 ,能够为发电企业参与电力市场竞争提供及时可靠的帮助和支持 ,系统具有良好的可扩展性 ,可广泛适用于不同市场模式及不同类型的发电企业。该文详细介绍了其设计思想、结构功能和应用情况。图 4参 7     

5kW燃料电池分布式并网发电系统

本文介绍了一个5kW质子交换膜燃料电池分布式并网发电系统,包括系统的结构、燃料电池特性、变换器控制、并网逆变控制、能量管理等。最后介绍了实验样机上的实验结果。     

国内外燃料电池测试系统研究进展

目前能源危机与环境污染问题日益突出,燃料电池因具有能量效率高、环境友好等优点受到人们广泛关注。而燃料电池测试系统是燃料电池开发必不可少的一部分。本文在广泛调研国内外燃料电池测试系统的基础之上,阐述了测试系统的组成及工作原理,对比分析了不同测试系统的特点,并展望了未来测试系统发展趋势。     

自启动燃料电池发电系统

针对全社会对绿色动力的需求,提出一种适用于作为备用电源、游览车和微型轿车动力电源的质子交换膜燃料电池发电系统,系统具备自启动、燃料利用率高、可靠性高、结构简单等特点,文中介绍该燃电池发电系统的特点和工艺流程。     

输电系统商业化运营的探讨

在分析了国际上输电系统3种典型的运营模式的基础上,对输电系统商业化运营的定价方式和收费制度进行了探讨,并结合我国实际情况,提出了输电系统收费的确定原则。     

Conference Report: Market Challenges of Fuel Cell Commercialization

Two September days in a central Berlin hotel saw 15 industry and academic experts give presentations on a diverse range of challenges that fuel cells will face on commercialization. GEE, the German branch of the International Association of Energy Economists, teamed up with the Technical University of Berlin’s new Fuel Cell & Hydrogen Research Centre to organise this small, concentrated and effective contribution to the fuel cell conference circuit.     

适用于光伏/燃料电池发电的组合式直流升压变换器

光伏/燃料电池并网发电系统是目前可再生能源应用领域的重要研究方向,然而上述2类电源的直接输出电压较低,通常需要一高升压变比的直流变换器将其提升到较高电压来供给并网逆变器,但直流变换器的高频纹波电流又会影响上述2类电源的使用寿命和工作效率,针对上述问题提出一种组合式直流升压变换器,给出了该变换器的2种控制方法——互补控制和交叉移相控制,分析了该变换器在每种控制策略时的工作原理和基本特性。通过一台1kW的原理样机,验证了该变换器具有以下特点:较高的升压变比,可以有效降低主开关管的电压应力和输入电流纹波,同时具有较小的输出电压纹波。     

煤基近零排放系统中固体氧化物燃料电池本体的模拟研究

煤基近零排放(zero-emission coal,ZEC)系统采用固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)进行清洁高效发电。以西门子发电集团研发的100 kW热电联产(combined heat and power,CHP)管式固体氧化物燃料电池堆为对象,采用ASPEN流程模拟软件借助FORTRAN编程搭建了SOFC本体模型,并依据文献报道的实际运行数据,对模型进行验证分析。结果表明,该SOFC模型具有良好的可靠性,可以用于后续ZEC系统的集成研究。同时该文就不同运行条件对SOFC工作性能的影响进行了分析,发现维持电池功率恒定,电池效率在燃料利用系数为0.8左右达到峰值;在其他条件不变时,增加电流密度会使燃料电池电压下降,燃料消耗量增加,电池效率降低,电池功率在电流密度约为3 500 mA时达到峰值;随着汽碳摩尔比的增加,乏燃料循环流率增加,初级重整炉出入口温度增加,甲烷转化率上升。     

光伏/燃料电池联合发电系统的建模和性能分析

当前的环境污染和能源短缺使得清洁且资源丰富的光伏发电倍受关注, 太阳能的随机和间断特性使得独立式光伏系统需要配置相应能源存储设备才能实现电力的连续供应。本文提出一种光伏/燃料电池联合发电系统, 建立了包括光伏模板、燃料电池、电解池、压缩机、氢气罐和蓄电池的系统元件模型, 设计了能源管理策略协调联合系统的能源分配,对系统实现全年能源供需平衡的性能进行了分析。仿真结果表明该联合发电系统可以满足用户全年的负载需求,是传统供电方式的重要补充。     

Power Conversion and Control for Fuel Cell Systems in Transportation and Stationary Power Generation

Abstract—Fuel cells are being explored for several applications, such as transportation, microgrids, back-up power, grid-connected and stationary power generation, portable appliances, etc. Fuel cells are preferred because of their secured and continuous output, zero or low emissions, and high efficiency. This article presents a review of the power conversion and control strategies for fuel cell systems for transportation and stationary power generation. The control characteristics and properties of fuel cells being used in these applications are discussed. A few power conversion system architectures for propulsion and power generation are presented. The present status and future strategies for advancement of fuel cell based systems are also presented.     

燃料电池车用大功率DC/DC控制系统的研究

燃料电池发动机是燃料电池汽车的主要动力源,具有节能与环保的优点,但同时也存在输出特性软,动态响应时间慢,以及变工况适应性差的不足。DC/DC变换器可以弥补燃料电池发动机的上述缺点,实现对整车能量流动的控制,是燃料电池电动车(Fuel Cell Electric Vehicles,简称FCEV)的关键零部件之一。研制的90kW DC/DC变换器采用了输入输出复合切换控制方法,能够根据整车控制器的要求,满足在各种工况下的稳压、稳流输出,同时还具有响应快,转换效率高的特点。该变换器已装载于国内多台FCEV中,零故障累计运行6万多公里。     

固体电解质燃料电池材料

综述了固体电解质燃料电池的构成材料,燃料电极、空气电极、电解质、支撑体、隔膜材料以及连接材料的目前研究情况。     

燃料电池的应用前景

介绍了新型化学电源——燃料电池的工作原理,结构,分类,对比了各种燃料电池的特性和研究进展,对燃料电池的发展和在香港的应用进行了展望。     

复合式燃料电池供电系统

提出了一种新型的复合式燃料电池供电系统.它是由燃料电池、蓄电池、单向变换器、双向变换器和逆变器构成.根据燃料电池的特性,提出了复合式全桥三电平LLC谐振变换器和三电平Buck/Boost双向变换器分别作为系统的单向和双向变换器运用于系统中.该结构可以优化能量管理,在冷启动过程由蓄电池向负载供电,而燃料电池不供电,系统易于冷启动;在负载突变时,可由蓄电池提供或吸收动态能量,使得系统具有很好的动态特性;在过载时,燃料电池仅提供额定功率,而过载部分能量由蓄电池提供,燃料电池的功率等级只需按照系统额定功率进行配置,从而降低整个系统的成本.最后在实验室中完成了一个1kW复合式燃料电池供电系统,并对系统进行实验研究,以验证理论分析的正确性.