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高效SOFC系统的开发

1、前言

世界平均气温逐年上升,减少温室气体排放已经成为全球性问题。COP21(《联合国气候变化框架公约》第21次缔约方大会暨《京都议定书》第11次缔约方大会)的缔结以及SDGs(联合国可持续发展目标)的制定,加快了二氧化碳减排和导入可再生能源的进程。为了实现COP21和SDGs的目标,从根本上解决全球变暖问题,不仅要节约能源,同时必须扩大对太阳能、风能和生物质能等可再生能源的使用。大多数可再生能源是分布式电源,受天气等影响而不稳定,因此,需要如互补分布式电源以及Virtual Power Plant(VPP)等系统,将各种电源资源组合以构建稳定的电力系统。

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种小型但高效的电源,并且,与抗灾性强的气体供应系统结合使用,可支持灾后快速重建。此外,通过重整器,不仅可以使用城市燃气,还可以使用各种燃料,燃料具有选择多样性。另外,用作分布式电源时,由于安装在在消耗场所附近,电能“即产即用”,因此不存在因传输损耗而导致利用效率降低的问题。与电网系统相比,其CO2排放系数也低了约30%,是一种具有出色的环保性、效率(经济性)并且可快速重建的分布式电源。本文将介绍电装公司的SOFC的开发情况与未来前景。

2、开发目标

图1为电装的SOFC系统外观,表1为目标规格。虽然SOFC已在家庭用热电联产项目开始普及,但目前尚未在办公室等市场中得到普及,此类场所几乎没有供热需求。如果可以应用于该领域,SOFC将有望进一步普及。由于电装公司的SOFC发电效率高,即使对于没有供热需求的市场,也可以仅使用发电功能(称为单发电)来削减CO2,降低电力使用成本。

图1:5kW级SOFC系统的外观

表1:5kW级SOFC系统的目标规格

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