Гибридные энергоустановки на основе топливных элементов. Блок - схема электрохимической энергоустановки на основе топливных элементов

гибридные энергоустановки на основе топливных элементов обладают многими достоинствами:

-  экологической безопасностью, поскольку удельные выбросы вредных компонентов при их работе на 1,5 - 2,5 порядка ниже выбросов от традиционных энергоустановок;

- бесшумностью и меньшим потреблением воды;

- высоким КПД (от 60 до 80 %), который относительно мало зависит от установленной мощности и нагрузки;

- возможностью использования различных видов топлива;

- модульной конструкцией установок и соответственно их быстрой сборкой, простотой обслуживания;

- когенерацией тепла и воды.

Рисунок 1 – Блок - схема электрохимической энергоустановки на основе            топливных элементов

Рисунок 2.1 - Ступени преобразования химической энергии традиционным и электрохимическим способами

Рисунок 2.2 – Схема топливного элемента

СХЕМЫ ГИБРИДНЫХ ЭНЕРГОУСТАНОВОК

1 –компрессор; 2 –рекуператор; 3 –ЭХГ;  4 –  газовая турбина;  5 –инвертор;    6 –камера сгорания; 7 –подогреватель; 8 – электрогенератор

Рисунок 3.1 – Гибридная энергоустановка с топливными элементами,  работающими под давлением

1 –ЭХГ; 2 – компрессор; 3 –турбина генератогра газа;  4 –  силовая  турбина;  5 – электрогенератор; 6 – регенератор; 7 – камера сгорания для подогрева воздуха; 8 – камера сгорания для подогрева выходящих из ЭХГ газов; 9 – аппарат очистки газа от соединений серы; 10 - инвертор

Рисунок 3.2 – Схема гибридной энергоустановки мощностью 220кВт фирмы  SWPC

Таблица 1 – Экологические воздействия энергоустановок на окружающую среду

Как видно из таблицы, суммарные загрязнения атмосферы вредными выбросами ГТУ и дизель-генераторами на 2-2,5 порядка, а ТЭС на 1-2 порядка выше, чем ЭЭУ. Расходы воды на ЭЭУ в 4-5 раз меньше, чем на ТЭС. Выделение тепла от гибридных ЭУ в 2 раза меньше, чем от дизель-генератора и от ГТУ и в 1,5 раза меньше, чем от ТЭС.