理论教育 无烟能源:燃料电池发电技术的未来

无烟能源:燃料电池发电技术的未来

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:1992年,在美国加利福尼亚州圣拉蒙市,有一座别具一格的发电厂开始发电。原来这是一家以天然气作为原料的试验性燃料电池发电厂。由于燃料电池具有独特的优点,日本将它列入“月光计划”。并已研究出反应温度达1000℃的第三代燃料电池。将来可取代中等火力发电站。美国和日本处于领先地位,并将燃料电池列为重要的战略能源。美国到公元2003年,约有600万千瓦的电力将由燃料电池提供,到公元2008年,则可达到1400万千瓦。

无烟能源:燃料电池发电技术的未来

1992年,在美国加利福尼亚州圣拉蒙市,有一座别具一格的发电厂开始发电。这家发电厂既没有熊熊燃烧的锅炉,也没噪音很大、隆隆地高速旋转的汽轮机,却能源源不断地发出1000千瓦的电力,足以供应20家住宅的用电。原来这是一家以天然气作为原料的试验性燃料电池发电厂。

最近,美国马萨诸塞州安多弗市物理科学公司又制造出一种新型燃料电池,它能把过剩的电力储存起来。其方法是把氢气和氯气注入电池,使阳极和阴极之间的电解液中出现电流,由于氢气和氯气很容易分解和结合,当用电量少,多余的电力使氯化氢分解,当用电多时,氢和氯原子又重新结合放出电子形成电流,这样,就等于把过剩的电力储存了起来。

由于燃料电池具有独特的优点,日本将它列入“月光计划”(日本的一个长远科技发展计划)。并已研究出反应温度达1000℃的第三代燃料电池。这种燃料电池使用的电解质是固体型的。第一代燃料电池使用的电解质是磷酸型的,效率可达40~43%。将来可取代中等火力发电站。第二代燃料电池使用熔融碳酸盐作电解质,发电效率达45~55%,将来可取代大型火力发电站。第三代固体电解质型的燃料电池,效率可达45~50%,可用于宇宙飞船作动力。

世界上目前在研究燃料电池中投入力量最多的是美、日、意、荷兰等国。美国和日本处于领先地位,并将燃料电池列为重要的战略能源。(www.daowen.com)

美国阿贡国家实验室1987年研究出一种氧化锆固体电解质燃料电池,它以氢气为燃料,工作温度为800~1000℃,他们用试验证实,用一台70公斤重的燃料电池,可以取代360公斤重、100马力的柴油机。由于动力系统的重量大大减轻,因此,对于汽车火车交通工具所用的动力,可能带来革命性的变化。

1986年,日本石油能源开发中心有7家公司投入力量从事用挥发油作燃料的燃料电池,以使将来大批用燃料电池取代汽油煤油等不挥发的油作动力。

美国约翰逊·麦迪技术中心的研究人员,对燃料电池的应用前景作了预测,他们提出的研究报告说,到公元2000年,日本的电力,约有13%左右(大约为2500万千瓦)直接由燃料电池来提供,使用的燃料是氢,氧化剂是氧。美国到公元2003年,约有600万千瓦的电力将由燃料电池提供,到公元2008年,则可达到1400万千瓦。那时,世界的大气环境污染将大大减少。

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