概述
SOFC全稱固體氧化物燃料電池,從外觀上看起來,燃料電池就像是一個蓄電池,有陰極、陽極也有電解質。但它們最大的不同之處在於,蓄電池是一個儲電裝置,燃料電池是一個發電裝置,它能夠讓具有可燃性的燃料與氧反應產生電。因此只要有持續的燃料供應,燃料電池就能源源不斷地產生電力。工作效率
燃料電池最大的優勢是高效和環境友好。目前普通燃油發電機只能把18%的化學能轉化為電能,如果是汽車發動機,其最終轉化率還不足15%。相比之下,不少燃料電池都可以實現30%到50%的轉化率。高效率意味著燃料電池能夠在消耗更少燃料、產生更少污染的情況下,產生與傳統發電廠相同的電量。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、模組化組裝、零污染等優點。
套用
固體氧化物燃料電池是一種很有前途的技術,能夠提供清潔高效的能源。到目前為止,大多數人都將注意力集中在能產生1兆瓦或更多電力的、可取代傳統發電站的較大系統的研究上,以期產生突破性的成果。為何西北太平洋國家實驗室的科學家非要劍走偏鋒,將注意力集中在小系統的研發上呢?該實驗室固體氧化物燃料電池項目首席工程師文森特·斯普瑞克解釋說:“因為小系統也有優勢,有時候甚至還能勝過大系統。”家庭和社區用戶就是這樣一個實例:如果安置大型系統,其產生的電力將超過附近地區的耗電量,如此一來就必須通過輸電線路將其輸送到其他地方。而這一過程必然會造成一些電力的損耗。另一方面,小系統更加輕便靈活,安裝位置可以更靠近用戶,輸送成本和損耗會更低,如果需要的話還能將其集成起來形成更大的統。
為此,科學家們提出了一個構想,這個小型發電系統既要在效率上超過50%,又要在需要時能夠輕鬆擴展進行分散式發電。