MCFC和SOFC兩種技術在進行100-250kW功率範圍的單循環現場試驗中,成本都有大幅度的下降。目前在MCFC開發上占有主導地位的是美國的Fuel Cell Energy公司及其在德國的授權單位MTU,日本的Ishikawajima-Harima重工(IHI)和三菱公司等。而Siemens Westinghouse在SOFC開發上處於領先水平。
3.SOFC在配電市場方麵的潛力
經濟的提升、人民生活水平的提高、人口的不斷增加、工業化的蔓延等都對世界能源供給造成巨大壓力,但隨著石油及礦物燃料價格的不斷上升以及人們對於環境汙染的日益關注,世界對使用清潔能源發電的需要也越來越高,這勢必推動固體氧化物燃料電池(SOFC)市場的發展。而且對於分布式電源的需求,以及傳統輸電及配電係統建設及維護的巨大成本,也為固體氧化物燃料電池技術的推廣提供了機會。北美和歐洲被認為是SOFC燃料電池技術最有希望的市場。
預計固體氧化物燃料電池將在未來的幾年中強勁增長,其中最主要的應用領域是固定式發電站。全球工業分析家預計日本從2011年到2015年固體氧化物燃料電池市場將達到8.81%的複合年增長率;美國及歐洲市場在2012年將達到3.93億美元。
4.SOFC技術應用的擴展
使用天然氣作為燃料的SOFC是車載式裝置,其擴展應用可有以下幾種形式:
(1)家庭應用:新一代燃料電池將是扁平管型的,其功率密度是目前所用圓柱型燃料電池技術的2倍,因而將製造出5kW的燃料電池裝置。這種設計方案是可行的,在配電市場中可以替代圓柱型燃料電池。
(2)l0MW以上的係統裝置:很顯然,隻要SOFC技術占有了功率範圍在250-10MW的市場,那麼下一步最必然的是要爭取占有l0MW以上更大規模發電設備的市場。通過把更多SOFC鏈接起來便能實現這個目標,也滿足了高效率低成本的要求。20MW級規模燃料電池的電效率已經接近甚至超過70%。
(3)用液態燃料運行:使用天然氣作為燃料將SOFC的應用局限在靠近天然氣供氣網的區域內,從而使這項新技術的應用受到限製。因此存在著讓SOFC使用液態燃料的迫切要求。因此,應與大型石油公司合作進行該課題的研究開發,選擇一種適宜的液體燃料並設計出最適於使用這種新燃料的SOFC發電裝置,以便為邊遠的用戶服務。
(4)C02的分離:Shell公司和Siemens Westinghouse公司正在共同研製一種能將CO2從完全反應後的燃料中分離的SOFC設飛方案。例如,當把其裝在用於回收油的平台上時,可以把CO2用泵壓到地下儲層中,這不但可省去CO2的排放稅,還可提高原油的產出量。
(5)綜合性應用:CO2分離裝置可能是點火的火花裝置,它使得SOFC在一種封閉且可再生的能量循環中成為關鍵性部件。經過一段時間,SOFC能產生出熱量和電力,例如用於大型暖房的設施中,SOFC裝置產生的C02可用來加快植物的生長。而任何一種農作物收獲後的剩餘有機物都可以轉化為氣體供給SOFC作燃料。
五、結束語
在能源危機瀕臨的今天,燃料電池作為一種新型清潔能源越來越受到各國政府的重視,隨著對燃料電池技術研發的不斷深入,相信不久的將來,燃料電池將會廣泛應用於我們的日常生活中。