蓄热式固体氧化物燃料电池

载荷切换快百倍

集成热储能避免载荷切换时的剧烈温度波动，大幅缩短动态响应时间，提升部分载荷输出功率。

Shuyu, Zhang · Jiang, Chang · Xingbo, Liu · Chuang, Sheng · Guang, Li · Bing, Jin · 王卓 · 李曦

Energy Conversion and Management 2023

参数信息

载荷突降入口燃气温度最大波动

169.21 K

载荷突升入口燃气温度最大波动

95.24 K

载荷突降响应时间

300 s

载荷突降过程缩短比例

93.79 %

载荷突升过程缩短比例

80.52 %

半载荷输出功率提升

0.21 kW

半载荷输出功率提升比例

7.75 %

技术优势

温度波动归零

蓄热单元维持电堆入口燃气温度恒定，传统SOFC在载荷突降时入口温度波动达169.21 K，本系统完全消除。

载荷切换提速93.79%

响应时间从数千秒缩短至约300秒，载荷突降过程缩短93.79%，突升过程缩短80.52%。

半载功率提升7.75%

半载荷运行时，本系统输出功率比传统系统高0.21 kW，提升7.75%。

应用场景

• 燃料电池系统集成：在现有电堆前接入蓄热单元，无需改造电堆即可实现快速载荷切换。
• 氢能发电调峰：缩短响应时间至分钟级，使氢能发电能够跟随电网调峰指令。
• 分布式能源管理：减少热惯性带来的温度波动，提升分布式系统中SOFC的负荷跟随能力。
• 可再生能源存储：在可再生能源波动时充当缓冲，维持SOFC入口温度稳定，提高系统可靠性。