燃料電池

概述

簡(jiǎn)單地說(shuō)，燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進(jìn)燃料電池，電就被奇妙地生產(chǎn)出來(lái)。它從外表上看有正負極和電解質(zhì)等，像一個(gè)蓄電池，但實(shí)質(zhì)上它不能“儲電”而是一個(gè)“發(fā)電廠(chǎng)”。燃料電池的概念是1839年G.R.Grove提出的，至今已有大約160年的歷史。

燃料電池的特點(diǎn)

燃料電池十分復雜，涉及化學(xué)熱力學(xué)、電化學(xué)、電催化、材料科學(xué)、電力系統及自動(dòng)控制等學(xué)科的有關(guān)理論，具有發(fā)電效率高、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)?？偟膩?lái)說(shuō)，燃料電池具有以下特點(diǎn)： 　　

（1）能量轉化效率高　他直接將燃料的化學(xué)能轉化為電能，中間不經(jīng)過(guò)燃燒過(guò)程，因而不受卡諾循環(huán)的限制。目前燃料電池系統的燃料—電能轉換效率在45%～60%，而火力發(fā)電和核電的效率大約在30%～40%。 　　

（2）有害氣體ＳＯx(chóng)、ＮＯx(chóng)及噪音排放都很低?。茫?排放因能量轉換效率高而大幅度降低，無(wú)機械振動(dòng)。 　　

（3）燃料適用范圍廣：燃料電池既可適用于城市大型發(fā)電站，也可作為醫院、商店、集體宿舍、邊遠山區的小型發(fā)電裝置，以及日常和國防用于行走機械的動(dòng)力系統。燃料電池的開(kāi)發(fā)時(shí)今后電氣新能暈應用的重大方向，它的研制具有重大的社會(huì )意義和經(jīng)濟意義。 　　

（4）積木化強　規模及安裝地點(diǎn)靈活，燃料電池電站占地面積小，建設周期短，電站功率可根據需要由電池堆組裝，十分方便。燃料電池無(wú)論作為集中電站還是分布式電，或是作為小區、工廠(chǎng)、大型建筑的獨立電站都非常合適 　　

（5）負荷響應快，運行質(zhì)量高　燃料電池在數秒鐘內就可以從最低功率變換到額定功率，而且電廠(chǎng)離負荷可以很近，從而改善了地區頻燃料電池原理率偏移和電壓波動(dòng)，降低了現有變電設備和電流載波容量，減少了輸變線(xiàn)路投資和線(xiàn)路損失。 　　

（6） 環(huán)境保護性：通過(guò)燃料電池系統釋放出的污染物比直接燃燒要降低幾個(gè)數量級，可有效的保護環(huán)境。 　　

（7）模塊設計，結構緊湊：設備可以模塊化，尺寸靈活性大，發(fā)電量易于調節。 　　

（8） 位置靈活性：燃料電池是一種獨立的發(fā)電體系，由于沒(méi)有運動(dòng)部件，所以可以沒(méi)有噪聲污染，可以方便使用，隨意放置，不受周?chē)h(huán)境限制。 　　

（9） 可以采用多種燃料：高溫操作型燃料電池不需要外部還原系統，在這一方面更具有優(yōu)勢。