6915323841

4.4. Sprawność ogniwa

Układ z MCFC posiada podukład turbiny gazowej, który to ma możliwość podniesienia sprawności i obniżenia sprężu poprzez zastosowanie odpowiednich wymienników ciepła stanowiących regenerację.

Układ hybrydowy (ogniwo paliwowe - turbina gazowa MCFC-GT) charakteryzuje się sprawnością ponad 50%. Jest to znacznie wyższa wartość niż sprawność wolnostojącego ogniwa MCFC - ponad 40%. Najwyższą sprawność układ osiąga pracując przy możliwie wysokim stopniu wykorzystania paliwa w stosie. Przyjęto, iż wartością graniczną tego parametru jest 90%. Na sprawność ogniwa paliwowego włączonego w układ energetyczny wpływ mają: ilość podawanego paliwa, prędkość obrotowa turbozespołu oraz prąd pobierany z ogniwa. Istotną kwestią z punktu widzenia pracy ogniwa w układzie energetycznym (hybrydowym) jest balans mocy. Im większa sprawność ogniwa paliwowego, tym większy jest jego udział mocy w mocy całego układu. Przy dużej sprawności ogniwa, a więc i dużym udziale mocy, największy wpływ na moc układu ma ogniwo paliwowe. Reszta układu pełni funkcję pomocniczą. I analogicznie, jeżeli ogniwo ma niską sprawność, a więc niewielki udział mocy, to ogniwo pełni funkcję pomocniczą, a największy wpływ na moc ma turbina.

4.5. Moc ogniwa

Sterowanie układem hybrydowym nie daje się sprowadzić wyłącznie do regulacji ilości podawanego paliwa. Pozostaje jeszcze prąd pobierany z ogniwa oraz prędkość obrotowa turbozespołu. Wymienione trzy wielkości charakteryzują punkt pracy układu (między innymi moc). Tę samą moc można uzyskać przy różnych konfiguracjach tych wielkości, co skutkuje różnymi wielkościami sprawności wytwarzania energii elektrycznej. Moc ogniwa paliwowego w układzie hybrydowym zależy więc między innymi od rodzaju turbiny oraz jej parametrów (moc, prędkość obrotowa, itp.).

Moc ogniwa paliwowego w układzie energetycznym wpływa znacząco na inne urządzenia. Im większa jest moc ogniwa, tym straty urządzeń pomocniczych są proporcjonalnie mniejsze. Poza tym wraz ze wzrostem mocy można stosować bardziej wydajne urządzenia, np. turbiny i sprężarki promieniowe można zastąpić osiowymi. Moc ogniwa paliwowego wpływa również na rodzaj i wielkość pomp, przekroje rurociągów, wielkość wymienników, itp.

5. PODSUMOWANIE

Jak widać z powyższej analizy węglanowe ogniwo paliwowe ma szerokie zastosowanie. Może pracować samodzielnie generując tylko energię elektryczną albo jako element mniej lub bardziej skomplikowanego układu energetycznego. Im bardziej skomplikowany układ, tym więcej ograniczeń należy nałożyć na parametry pracy samego ogniwa paliwowego. Cały czas