6915323845

0.1 1 10 100 1000 Moc, MW

Rys. 1. Sprawność generacji energii elektrycznej przez różne źródła (w odniesieniu do ciepła spalania)

Ogniwa paliwowe znajdują szereg zastosowań w energetyce. Mogą pracować w skojarzonym wytwarzaniu energii elektrycznej i ciepła [2, 5, 16-18] jak również w układach trój generacyjnych [13]. Ponadto mogą być zasilane biopaliwami [9], co przy rosnących cenach paliw jest nie bez znaczenia. Nie bez znaczenia jest również fakt, że węglanowe ogniwa paliwowe (MCFC) jako jedyne ze wszystkich typów ogniw paliwowych dają możliwość bezpośredniej redukcji emisji CO2 poprzez jego wychwyt [14, 15].

Mając na uwadze powyższe, przeprowadzona została analiza i porównanie wybranych układów energetycznych z węglanowym ogniwem paliwowym.

2. PORÓWNANIE WYBRANYCH UKŁADÓW ENERGETYCZNYCH Z WĘGLANOWYM OGNIWEM PALIWOWYM

Ogniwo paliwowe MCFC najczęściej nie pracuje zupełnie samodzielnie i jest włączone w układ energetyczny. Występuje tutaj szereg możliwości. W najprostszym przypadku ogniwo współpracuje z dwiema sprężarkami (wentylatorami) dostarczającymi gazy robocze do przepływu anodowego i katodowego. W najbardziej skomplikowanym przypadku mamy do czynienia z całym zespołem urządzeń począwszy od podukładu turbiny gazowej, a skończywszy na szeregu wymienników ciepła.

Prawidłowy bilans cieplny ogniwa jest zagadnieniem kluczowym z punktu widzenia jego osiągów oraz żywotności. Do jego zapewniania wykorzystywane są odpowiednie wymienniki ciepła, może być to także realizowane poprzez zawrócenie (recyrkulację) części gazów zza ogniwa i zmieszanie ich z gazami dostarczanymi do odpowiednich wlotów. Recyrkulacja gazów anodowych ma jeszcze inne zadanie do spełnienia, mianowicie w przypadku gdy ogniwo jest zasilane gazem ziemnym (lub innymi węglowodorami) może wystąpić niekorzystne zja-