Trdna oksidna gorivna celica (SOFC)

Trdna oksidna gorivna celica (SOFC)je najučinkovitejšigorivna celica, znana tudi kot keramična gorivna celica. To je popolnoma trdna gorivna celica, ki učinkovito pretvori kemijsko energijo različnih gorivnih plinov (zemeljski plin, plin na odlagališču, premog, metanol itd.) V električno energijo pri srednjih in visokih temperaturah.

1. reakcijsko okolje in sestava gorivnih celic

Na splošno,SOFClahko dosežete delovno obremenitev pri temperaturah nad 650 stopinj. Na ravni sistema so potrebni tudi sistem za oskrbo z gorivom (pred reformerjem), sistem za oskrbo s plinom (grelnik, kompresor), krmilni sistem (regulator napetosti, pretvornik) in druge komponente, da se zagotovi stabilno delovanje celotnega sistema. Delovna učinkovitost lahko doseže 65%~ 80%. Zaradi visoke delovne temperature je njegova reakcijska aktivnost izjemno velika.SOFCje sestavljena iz ene celice, sestavljene iz elektrolita (keramični material), anode/katode in priključka (keramika ali zlitina), in sklad, sestavljen iz več posameznih celic. 

2. scenariji aplikacij 

SOFC lahko uporabimo za porazdeljeno proizvodnjo električne energije,varnostna kopijaDobava in kogeneracija in se lahko uporabljata pri proizvodnji vodika, integriranih postajah za oskrbo z energijo, shranjevanju energije, ohranjanju kemične energije, prevozu (v glavnem se uporabljajo v podaljševalcih komercialnih vozil in ladijski pomožni energiji) itd.

1. Večkratna selektivnost goriva SOFC lahko uporablja zemeljski plin, sintezni plin (mešani plin, kot so CO, H2), plin biomase (kot so bioplin) itd. energija.

2. Visoka učinkovitost elektrolize SOFC lahko proizvaja električno energijo, ko teče naprej, in celico elektrolize s trdnim oksidom (SOEC), ko teče obratno. SOEC lahko uporablja odpadno toploto in obnovljivo električno energijo, visokotemperaturna vodna para in visokotemperaturni CO₂ pa so lahko združljivi z obsežno uporabo tehnologije SOEC, z učinkovitostjo elektrolize do 85%~ 95%, kar je veliko več kot druge tehnologije vodne elektrolize.

3. Kombinirana toplota in moč izboljšata energetsko učinkovitost. Lestvica za proizvodnjo električne energije mikro kombiniranih toplotnih in napajalnih sistemov je običajno od 1 do 5 kW. Lahko neposredno oskrbuje elektriko in toplotno energijo, pretvorjeno iz zemeljskega plina v posamezne uporabnike. Kadar je presežna električna energija, lahko proda električno energijo električnemu omrežju. Ta decentralizirani kombinirani toplotni in elektroenergetski sistem močno prihrani primarno porabo energije in izboljša energetsko učinkovitost. Japonska in Evropa sta dve glavni regiji za razvoj mikro kombiniranih toplotnih in elektroenergetskih sistemov. Njihova bolj znana demonstracijska projekti so ene-kmetiji in polja.

4. Združljiv s tradicionalnimi gorivi SOFC lahko uporablja tradicionalna goriva, vendar je njegov zagonski čas daljši, kar je primerno kot pomožna energija za luksuzne avtomobile, prosti čas in težke tovornjake.

5. Lahko se uporablja za prenosne sisteme mikro energije na osnovi moči SOFC, ki se širijo tudi v polje prenosne moči, predvsem zato, ker ima SOFC višjo specifično gostoto moči [specifična gostota moči je opis sposobnosti baterije, da v trenutku sprosti veliko energije. ], in mikro cevi SOFC lahko ustreza zahtevam hitrega zagona.