Avec le développement continu de l'économie et de la société, les exigences de propreté énergétique et d'efficacité énergétique sont de plus en plus importantes.
La structure énergétique est urgente. L'hydrogène est largement utilisé depuis longtemps en raison de sa source étendue, de sa valeur calorifique élevée et de sa pollution nulle.
Il est considéré comme l'une des sources d'énergie propre ayant le plus grand potentiel de développement, et l'énergie hydrogène est également devenue un moyen important d'ajuster la structure énergétique.
Parmi eux, la pile à hydrogène est un champ d'application important de l'énergie hydrogène.
En ce qui concerne les exigences en matière d'hydrogène pour les piles à combustible, il est conforme à la norme d'hydrogène GB/T des industries industrielles générales.
3634.2-2011 est très différent. Comme indiqué dans la figure ci-dessous, GB/T 37244-2018 « gaz de pile à combustible à membrane échangeuse de protons
Hydrogène de carburant de véhicule », en termes de pureté de l'hydrogène, 99.99 % de l'hydrogène de haute pureté peut répondre aux exigences de 99.97 % de l'hydrogène de carburant.
Il convient de noter que CO≤0.2ppm est requis.
GB/T37244-2018 « combustible hydrogène pour véhicules à pile à combustible à membrane échangeuse de protons » | |
Nom du projet | Index |
Pureté de l'hydrogène (fraction molaire) | 99.97 % |
Gaz total non hydrogène | 300 μmol/mol |
Concentration maximale d'impuretés de type unique | |
Eau (H2O) | 5 μmol/mol |
Hydrocarbures totaux (sous forme de méthane) * | 2 μmol/mol |
Oxygène (O2) | 5 μmol/mol |
Hélium (HE) | 300 μmol/mol |
Azote total (N2) et argon (AR) | 100 μmol/mol |
Dioxyde de carbone (CO2) | 2 μmol/mol |
Monoxyde de carbone (CO) | 0,2 μmol/mol |
Soufre total (sous forme d'H2S) | 0,004 μmol/mol |
Formaldéhyde (HCHO) | 0,01 μmol/mol |
Acide formique (HCOOH) | 0,2 μmol/mol |
Ammoniac (NH3) | 0,1 μmol/mol |
Composés halogénés totaux (sous forme d'ions halogénures) | 0,05 μmol/mol |
Concentration maximale des particules | 1 mg/kg |
* lorsque la concentration de méthane dépasse 2 μmol/mol, la concentration totale de méthane, d'argon et d'azote ne peut pas dépasser 100 μmol/mol. |
La centrale à pile à combustible adopte la technologie PEMCF, qui convertit directement l'hydrogène en énergie électrique par réaction chimique et génère simultanément une certaine quantité d'énergie thermique, ce qui élimine la limitation du cycle Carnot de la réaction de combustion traditionnelle, et offre les avantages d'une grande efficacité énergétique, d'une petite taille, d'un silence de roulement et d'une émission de carbone nulle. , des conditions de fonctionnement complètes et d'autres avantages.
Les principaux avantages de la technologie de pile à combustible sont les suivants :
(1) rendement énergétique élevé :
La production d'énergie de la pile à combustible n'est pas limitée par le cycle Carnot. Théoriquement, son efficacité de production d'énergie peut atteindre 85 % ~ 90 %, mais en raison des limites des différentes polarisations pendant le fonctionnement, l'efficacité de conversion de puissance actuelle des piles à combustible est d'environ 40 % ~ 60 %. Si l'on réalise l'alimentation combinée en chaleur et en énergie, le taux d'utilisation total du carburant peut atteindre 90 % ou plus.
(2) faible pollution de l'environnement :
Comme le gaz combustible de la pile à combustible doit être désulfuré avant la réaction, et que l'électricité est produite selon le principe électrochimique, il n'y a pas de processus de combustion à haute température, donc presque pas d'oxydes d'azote et de soufre sont émis, ce qui réduit la pollution de l'atmosphère.
(3) moins de rayonnement
La pile à combustible a une structure simple, moins de rayonnement et moins de pertes. Même à proximité d'une centrale à pile à combustible de la classe 11MW, le rayonnement mesuré est très faible.
(4) haute fiabilité
Lorsque la charge de la pile à combustible change, elle réagit rapidement (changement de charge de 10 % à 100 % en 15 s). Quel que soit le fonctionnement en surcharge au-dessus de la puissance nominale ou en dessous de la puissance nominale, il peut résister avec peu de changement dans l'efficacité. Grâce à leur fonctionnement extrêmement fiable, les piles à combustible peuvent être utilisées comme diverses sources d'alimentation d'urgence et comme sources d'alimentation sans coupure.
(5) facile à construire
La pile à combustible est dotée d'une structure assemblée, pratique pour l'installation et l'entretien, et ne nécessite pas beaucoup d'installations auxiliaires. La conception et la fabrication de centrales à pile à combustible sont très pratiques.
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