燃料電池是一種直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。從理論上來(lái)講,只要連續(xù)供給燃料,燃料電池便能連續(xù)發(fā)電,已被譽(yù)為是繼水力、火力、核電之后的第四代發(fā)電技術(shù)。
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發(fā)電效率高
燃料電池發(fā)電不受卡諾循環(huán)的限制。理論上,它的發(fā)電效率可達(dá)到85% ～90%,但由于工作時(shí)各種極化的限制,目前燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為40%～ 60%。若實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供,燃料的總利用率可高達(dá)80%以上。 [3]
環(huán)境污染小
燃料電池以天然氣等富氫氣體為燃料時(shí),二氧化碳的排放量比熱機(jī)過程減少40%以上,這對(duì)緩解地球的溫室效應(yīng)是十分重要的。另外,由于燃料電池的燃料氣在反應(yīng)前必須脫硫,而且按電化學(xué)原理發(fā)電,沒有高溫燃燒過程,因此幾乎不排放氮和硫的氧化物,減輕了對(duì)大氣的污染。 [3]
比能量高
液氫燃料電池的比能量是鎳鎘電池的800倍,直接甲醇燃料電池的比能量比鋰離子電池(能量密度最高的充電電池)高10倍以上。目前,燃料電池的實(shí)際比能量盡管只有理論值的10%,但仍比一般電池的實(shí)際比能量高很多。 [3]
噪音低
燃料電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)動(dòng)部件少,工作時(shí)噪聲很低。即使在11MW級(jí)的燃料電池發(fā)電廠附近,所測(cè)得的噪音也低于55dB。 [3]
燃料范圍廣
對(duì)于燃料電池而言,只要含有氫原子的物質(zhì)都可以作為燃料,例如天然氣、石油、煤炭等化石產(chǎn)物,或是沼氣、酒精、甲醇等,因此燃料電池非常符合能源多樣化的需求,可減緩主流能源的耗竭。 [3]
可靠性高
當(dāng)燃料電池的負(fù)載有變動(dòng)時(shí),它會(huì)很快響應(yīng)。無(wú)論處于額定功率以上過載運(yùn)行或低于額定功率運(yùn)行,它都能承受且效率變化不大。由于燃料電池的運(yùn)行高度可靠,可作為各種應(yīng)急電源和不間斷電源使用。