Anailís ar éifeachtúlacht giniúna cumhachta cille breosla hidrigine

Cill breosla hidrigineIs gléas giniúna cumhachta é an t -inneall a athraíonn fuinneamh ceimiceach hidrigine agus ocsaigine go díreach i bhfuinneamh leictreach trí imoibriú leictriceimiceach. Féachfaidh an t -alt seo ar a éifeachtúlacht giniúna cumhachta, a éifeachtúlacht teirmidinimice, etc.

Éifeachtúlacht Giniúna Cumhachta Córais = Éifeachtúlacht teirmidinimice inchúlaithe (94.53%, 25 ℃) × Éifeachtúlacht leictriceimiceach × Úsáid Breosla × Éifeachtúlacht Chomhpháirt an Chórais (seachas caillteanas gach comhpháirt fochórais):

(1) Éifeachtúlacht teirmidinimice inchúlaithe

Léiríonn sé uasluach an fhuinnimh a ghintear trí imoibriú iomlán móilíní breosla agus móilíní ocsaigine a úsáidtear le haghaidh oibre (caithfear srianta ar an dara dlí teirmidinimice a bhreithniú).

Tá giniúint cumhachta imoibriúcháin leictriceimiceach bunaithe go bunúsach ar aistriú muirir imoibriú redox. Is beag ranníocaíocht atá ag an bpróiseas uisce gásach a bhíonn ag casadh isteach in uisce leachtach. Dá bhrí sin, ba cheart go n -úsáidfeadh giniúint cumhachta hidrigine luach íseal calrach.

De réir an dara dlí de theirmidinimic: tá sé dodhéanta inneall teasa timthriallach a dhéanamh a thógann teas ó fhoinse teasa amháin agus a athraíonn go hiomlán é i mbun oibre gan athruithe eile a chruthú (ráiteas Kelvin), is é sin, tá sé dodhéanta an teas go léir a scaoiltear trí 1 kg de hidrigin agus ocsaigin a úsáid (ag dul isteach i bhfuinneamh leictreach) gan athruithe a chasadh. Is é an t -athrú seo an teas a bhfuil "eantrópacht" air. Dá bhrí sin, tá éifeachtúlacht tiontaithe teorann nádúrtha ag aon fheiste a úsáideann fuinneamh ceimiceach (breosla) chun leictreachas a ghiniúint. I gcás cealla breosla, is é an éifeachtúlacht giniúna cumhachta teirmidinimice inchúlaithe an éifeachtúlacht giniúna cumhachta is airde is féidir leis an gcill bhreosla a bhaint amach. Ag teocht an tseomra (25 ° C), go teoiriciúil, is féidir le 1kg de hidrigin 500mol*241.8/3600kj = 33.58 kWh de leictreachas a ghiniúint; de réir éifeachtúlacht uasta rátáil reatha ancóras cille breoslaFaoi choinníollacha oibriúcháin rátáilte (60%, lena n -áirítear éifeachtúlacht teirmidinimice inchúlaithe), i ndáiríre, is féidir le 1kg de hidrigin 500mol*241.8/3600*60%= 20.15 kWh de leictreachas a ghiniúint. 

. Is í éifeachtúlacht leictriceimiceach an eochair chun leibhéal teicniúil nastoic chill breosla. 

(3) Ráta úsáide breosla an cion den bhreosla a ghlacann páirt san imoibriú. Is féidir le roinnt cealla breosla an breosla a shreabhadh tríd an chairn a athchúrsáil ach nár ghlac páirt san imoibriú trí chaidéal cúrsaíochta, mar sin beidh an ráta úsáide an -ard, ach beidh caillteanais ann freisin; Déanann roinnt cealla breosla an breosla nach bhfuil páirteach san imoibriú a dhó agus a aschur i bhfoirm fuinnimh teasa. Sa chás seo, ní féidir an ráta úsáide breosla a ríomh ach mar chéatadán na rannpháirtíochta san imoibriú.

(4) Éifeachtúlacht chomhpháirt an chórais

Ní mór do chomhpháirteanna fochórais amhail bainistíocht uisce, bainistíocht teirmeach, soláthar gáis (hidrigin, aer), agus bainistíocht rialaithe-leictreach méid áirithe fuinnimh (leictreachas nó teas) a ithe.

Má úsáidtear comhghiniúint, ní mór an éifeachtúlacht úsáide teirmeach a chur leis, is é sin: éifeachtúlacht chuimsitheach córais = éifeachtúlacht giniúna cumhachta córais + éifeachtúlacht úsáid teirmeach.

Éifeachtúlacht úsáid teirmeach: Fuinneamh teirmeach a úsáidtear/fuinneamh breosla ionchuir. Nóta: Ní mheastar ach an chuid is aschur ar an taobh amuigh agus a ghineann sochair theirmeacha “fuinneamh teirmeach a úsáidtear”.

Mar shampla, cealla breosla ardteochta coitianta - cealla breosla ocsaíde soladach (SOFC) agus cealla breosla carbónáit leáite (MCFC)-Teocht oibriúcháin suas le 600 ~ 1000 ℃ a bheith acu, agus beidh teas dramhaíola ardghráid ag an ngás sceite, ar féidir é a úsáid le haghaidh soláthar uisce te i dtithe, in áiteanna tráchtála, in aonaid phoiblí, i slabhra fuar, i n-ollmhargaí úra, agus i ngaile ardteochta in éineacht le ceantair i lárionaid sonraí.

Is minic gur scil é comhghiniúint nach bhfuil ach cealla breosla ardteochta. Cealla breosla coitianta ísealteochta, mar shamplascannán malartaithe prótóinTá téarnamh teasa teoranta ag cealla breosla (PEMFC) agus ag cealla breosla alcaileach (AFC).