燃料电池系统的优点和缺点

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燃料电池系统的优点和缺点,麻烦给回复

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优点:燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的装置。

从理论上来讲,只要连续供给燃料,燃料电池便能连续发电,已被誉为是继水力、火力、核电之后的第四代发电技术。发电效率高燃料电池发电不受卡诺循环的限制。理论上,它的发电效率可达到85% ~90%,但由于工作时各种极化的限制,目前燃料电池的能量转化效率约为40%~ 60%。若实现热电联供,燃料的总利用率可高达80%以上。环境污染小燃料电池以天然气等富氢气体为燃料时,二氧化碳的排放量比热机过程减少40%以上,这对缓解地球的温室效应是十分重要的。另外,由于燃料电池的燃料气在反应前必须脱硫,而且按电化学原理发电,没有高温燃烧过程,因此几乎不排放氮和硫的氧化物,减轻了对大气的污染。比能量高液氢燃料电池的比能量是镍镉电池的800倍,直接甲醇燃料电池的比能量比锂离子电池(能量密度最高的充电电池)高10倍以上。目前,燃料电池的实际比能量尽管只有理论值的10%,但仍比一般电池的实际比能量高很多。噪音低燃料电池结构简单,运动部件少,工作时噪声很低。即使在11MW级的燃料电池发电厂附近,所测得的噪音也低于55dB。燃料范围广对于燃料电池而言,只要含有氢原子的物质都可以作为燃料,例如天然气、石油、煤炭等化石产物,或是沼气、酒精、甲醇等,因此燃料电池非常符合能源多样化的需求,可减缓主流能源的耗竭。可靠性高当燃料电池的负载有变动时,它会很快响应。无论处于额定功率以上过载运行或低于额定功率运行,它都能承受且效率变化不大。由于燃料电池的运行高度可靠,可作为各种应急电源和不间断电源使用。易于建设燃料电池具有组装式结构,安装维修方便,不需要很多辅助设施。燃料电池电站的设计和制造相当方便。缺点:(1)价格昂贵。燃料电池的价格是其他发电机组(内燃机、燃气轮机)的2—10倍。目前最先进的燃料电池系统的价格相当于太阳能发电系统的价格。

(2)对燃料的要求很高。有些燃料电池只能用氢气,有些燃料电池虽然能够用天然气,但必须脱硫,往往需要非常高效的过滤器,并且要经常更换。

(3)维护比较专业。燃料电池的维护与其他的发电机组有很大不同,目前这方面的专业维护人员非常缺乏。燃料电池发生故障之后,往往只能运回生产厂家进行维修,还无法做到现场更换电池堆。

(4)燃料电池目前还处于研发阶段,还不能做到规模生产。市场上已有的一些产品进入商业化的时间还很短。

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1. 优点:燃料电池系统具有高效、环保、静音等特点,能够直接将燃料转化为电能,不会产生二氧化碳等有害物质,同时噪音也非常小,适用于各种场合。

2. 缺点:燃料电池系统的成本较高,需要大量的贵金属催化剂,且催化剂的寿命较短,需要经常更换,同时燃料电池的稳定性也较差,对环境温度和湿度等条件要求较高。

3. 目前燃料电池系统主要应用于汽车、船舶等交通工具领域,但随着技术的不断发展,燃料电池系统也有望应用于家庭能源、移动电源等领域,为人们的生活带来更多便利和环保。

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燃料电池系统的优点包括:无污染、高效率、低噪音、节能、低维护成本等。其中,当以氢气为燃料时,水是唯一的废物,不会产生其他有害的废弃物,具有极高的环保性。此外,燃料电池系统的效率高达60%以上,高于传统燃油发动机的25%左右,可以更加有效地利用燃料能源。

燃料电池系统的缺点主要为工业化的难度大,成本高,稳定性还需要提高。目前燃料电池技术还处于发展初期,燃料电池堆和系统的制造成本较高,量产难度大。同时,稳定性问题仍需要解决,系统设计还需要更加完善,以提高其稳定性和可靠性。

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