太阳能热化学与燃料电池联合的发电系统

作者：郑志美; 刘泰秀; 刘启斌^*

来源：工程热物理学报, 2020, 41(11): 2627-2634.

• 太阳能热化学
• 太阳能燃料
• 固体氧化物燃料电池

本文提出了一种新型的太阳能与燃料热化学互补的发电系统,集成了太阳能热化学燃料转化过程与固体氧化物燃料电池(SOFC)单元。200～300℃中低温太阳能驱动甲醇热分解反应,将太阳能转化为富氢燃料(H2、CO)的化学能,产生的太阳能燃料用于驱动SOFC燃料电池进行发电,实现了太阳能及甲醇燃料的高效发电利用。同时,采用微型燃气轮机(MGT)对SOFC余热及未反应燃料进行回收,实现动力余热的高效梯级利用,进一步提升了系统的发电效率及能源利用率。设计工况下,系统发电效率达到58.24%,太阳能净发电效率为41.1%。该研究为太阳能和清洁燃料的高效利用提供了新途径。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院工程热物理研究所