圖為20kW級燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在測試

SOFC是一種將燃料的化學能直接轉變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置，能夠使用多種不同燃料發(fā)電，包括氫氣、合成氣、天然氣、沼氣以及液體燃料等。SOFC可在高溫下運行，具有發(fā)電效率高、清潔、噪音小等特點，是聯(lián)合煤氣化燃料電池發(fā)電(IGFC)系統(tǒng)中的核心裝備。IGFC是以煤為初始燃料，高溫氣化產(chǎn)生的合成氣通過燃料電池直接發(fā)電，系統(tǒng)可對產(chǎn)生的CO2進行富集、捕集、儲存或綜合利用，進而實現(xiàn)CO2近零排放。SOFC作為發(fā)電裝置可廣泛用于分布式能源、備用電源、熱電聯(lián)供系統(tǒng)，以及汽車、輪船的動力系統(tǒng)，也可以反向運行電解水制氫用作加氫站，與棄光、棄風組成發(fā)電、儲能聯(lián)合系統(tǒng)，在氫經(jīng)濟中具有重要地位。

IGFC是由國家科技部資助的國家重大專項，于2017年7月啟動。在項目執(zhí)行過程中，團隊采取了逐級放大分步實施的技術戰(zhàn)略。先后在寧夏煤業(yè)實驗基地完成了1kW和5kW測試平臺的調(diào)試、試車及電堆/模塊的長周期穩(wěn)定性實驗。在1kW和5kW測試平臺的基礎上，結合先進設計理念，設計、集成、加工制造了國內(nèi)首套20kW級聯(lián)合煤氣化燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。在寧夏煤業(yè)的大力支持下，項目組成員及運營團隊在現(xiàn)場堅持安全第一，在最短時間內(nèi)完成了系統(tǒng)集成、組裝、調(diào)試、試車等多項任務，大幅降低了疫情對項目的影響。

此次試車成功是國內(nèi)首套IGFC核心裝備的成功運行，驗證了項目組研發(fā)的新型發(fā)電技術的可行性，使國家能源集團在IGFC領域繼續(xù)保持領先地位，為兆瓦級聯(lián)合煤氣化燃料電池發(fā)電示范系統(tǒng)的建設與運營奠定了基礎，也為國家能源集團實現(xiàn)煤炭高效利用和碳減排的戰(zhàn)略目標提供了一條有效的技術路徑。