燃料電池物質(zhì)
燃料電池(FuelCell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進(jìn)燃料電池,電就被奇妙地生產(chǎn)出來(lái)。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等,像一個(gè)蓄電池,但實(shí)質(zhì)上它不能“儲(chǔ)電”而是一個(gè)“發(fā)電廠”。燃料電池的概念是1839年G.R.Grove提出的,至今已有大約160年的歷史。
?? 燃料電池十分復(fù)雜,涉及化學(xué)熱力學(xué)、電化學(xué)、電催化、材料科學(xué)、電力系統(tǒng)及自動(dòng)控制等學(xué)科的有關(guān)理論,具有發(fā)電效率高、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)。總的來(lái)說(shuō),燃料電池具有以下特點(diǎn):
(1)能量轉(zhuǎn)化效率高 他直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,中間不經(jīng)過(guò)燃燒過(guò)程,因而不受卡諾循環(huán)的限制。目前燃料電池系統(tǒng)的燃料—電能轉(zhuǎn)換效率在45%~60%,而火力發(fā)電和核電的效率大約在30%~40%。
(2)有害氣體SOx、NOx及噪音排放都很低 CO2排放因能量轉(zhuǎn)換效率高而大幅度降低,無(wú)機(jī)械振動(dòng)。
(3)燃料適用范圍廣。
(4)積木化強(qiáng) 規(guī)模及安裝地點(diǎn)靈活,燃料電池電站占地面積小,建設(shè)周期短,電站功率可根據(jù)需要由電池堆組裝,十分方便。燃料電池?zé)o論作為集中電站還是分布式電,或是作為小區(qū)、工廠、大型建筑的獨(dú)立電站都非常合適。
(5)負(fù)荷響應(yīng)快,運(yùn)行質(zhì)量高 燃料電池在數(shù)秒鐘內(nèi)就可以從最低功率變換到額定功率,而且電廠離負(fù)荷可以很近,從而改善了地區(qū)頻率偏移和電壓波動(dòng),降低了現(xiàn)有變電設(shè)備和電流載波容量,減少了輸變線路投資和線路損失。