美国能源部（DOE）日前宣布资助3000万美元支持“小型固体氧化物燃料电池（SOFC）系统和复合能源系统”主题的研发项目，致力于开发先进技术，利用固体氧化物电解电池（SOEC）技术，进一步改善小规模SOFC发电系统技术发电效率和成本效益，使其达到商业化应用水平。本次资助将聚焦三大技术主题，包括：（1）小型分布式SOFC发电系统；（2）用于生产氢气和电力的复合系统开发和验证；（3）用作SOFC燃料的煤制合成气净化技术开发。
具体内容如下：
1、小型分布式SOFC发电系统
主要研究内容包括：开发、设计和建造一个容量在5-25kW之间的SOFC原型系统，并开展现场的性能验证工作，在不同的条件下完成5000小时的连续测试，评估发电系统的性能（燃料利用率、发电效率、寿命等）和经济性（资本成本、运行和维护成本等），以进一步提升系统性能、降低成本，使其在无补贴的情况下具备良好的经济竞争力，实现1000美元/千瓦的成本目标。
2、用于生产氢气和电力的复合系统开发和验证。
SOFC如果以天然气为燃料且以燃料电池模式工作，它可以产生电、水和二氧化碳；此外它还可以以电解槽模式工作，电解水生产氢气，这种系统称为固体氧化物电解池（SOEC），是反向运行的固体氧化物燃料电池。本主题研究工作主要包括：开发一个集成了SOFC和SOEC两种工作模式的复合系统原型，使得系统同时具备了发电和产氢功能，并开展相关现场测试，评估技术经济性，通过新材料、新架构研发设计持续优化系统成本，使其走向商业化。
3、用作SOFC燃料的煤制合成气净化处理技术开发
SOFC技术是极具前景的小型、模块化发电技术，将它与燃煤电厂结合，有望使燃煤电厂在配备CCS情况下实现超过50%的发电效率，这种技术被称为整体煤气化-固体氧化物燃料电池（IGSOFC）发电系统，它能够以煤气化炉产生的合成气作为燃料产生电能。但煤本身含有各种各样的污染物，通过煤气化过程产生的合成气中有一些污染物以蒸汽或细颗粒物（PM）的形式存在，这些污染物会降低SOFC的性能和耐久性。因此，有必要开展合成气净化处理技术。本研究主题主要开展研究包括：系统研究分析煤制合成气中的污染物对IGSOFC系统性能的影响；利用现有设备和/或重新设计一套新的煤制合成气清洁系统；将清洁系统集成到IGSOFC发电系统开展现场测试，确保使合成气中的污染物含量降低到SOFC系统降解速率可以接受的水平，同时又不能过高的提升系统成本，使其具备良好的技术经济性。（来源：中国科学院武汉文献情报中心先进能源科技战略情报研究中心）
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