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1 成果簡介 鋅-空氣燃料電池作為一種新型的燃料電池系統(tǒng)，用鋅作能量來源，實(shí)現(xiàn)發(fā)電。鋅-空氣燃料電池具有如下特點(diǎn)： 與一般氫空氣燃料電池比，成本低，不需要貴金屬做催化劑； 與一般蓄電池比，不需要充電，可像加油一樣快速補(bǔ)料； 與燃油內(nèi)燃機(jī)比，燃料可再生，鋅發(fā)電后變?yōu)檠趸\可通過電解得以還原； 環(huán)保安全，放進(jìn)火里也不燃燒。 本研究組已研究開發(fā)出 200 瓦的 5 節(jié)燃料電池堆，其電流密度指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)，證明了設(shè)計(jì)方案的可行性。利用該技術(shù)方案，依據(jù)功率需求可開發(fā)大小不等的鋅-空氣燃料電池系統(tǒng)。為產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，接下來需要做的工作是設(shè)計(jì)產(chǎn)品構(gòu)型、完善整體集成。 2013_8_1 上圖 用于方案驗(yàn)證的鋅-空氣燃料電池系統(tǒng) 2 應(yīng)用說明 鋅-空氣燃料電池可做軍用電源，具有補(bǔ)充能量快、安全的優(yōu)勢；可配合風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電系統(tǒng)的大型儲能-發(fā)電裝置，為電網(wǎng)調(diào)峰補(bǔ)谷，具有安全、成本低優(yōu)勢；可作為未來電動汽車的動力電源，具有安全、價(jià)廉、不需要充電、續(xù)駛里程長等優(yōu)勢。 3 效益分析 量產(chǎn)的鋅-空氣燃料電池系統(tǒng)，制造成本與鉛酸蓄電池相當(dāng)，而使用壽命更長。 4 合作方式 聯(lián)合開發(fā)。

本發(fā)明公開一種固體氧化物燃料電池系統(tǒng)避免燃料虧空的控制方法，包括：在系統(tǒng)為跟蹤外部負(fù)載實(shí)現(xiàn)功率上升切換的過程中，通過仿真分析，在設(shè)定不同延遲時(shí)間的條件下，獲得相對應(yīng)的最優(yōu)功率上升速率，使得系統(tǒng)既滿足快速負(fù)載跟蹤能力，又不導(dǎo)致燃料虧空問題；基于模型預(yù)測控制設(shè)計(jì)了功率參考軌跡，并結(jié)合功率參考軌跡，使系統(tǒng)的功率輸出值能夠快速、平滑地跟蹤到目標(biāo)約束軌跡，實(shí)現(xiàn)SOFC 獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)快速、安全負(fù)載跟蹤的目標(biāo)。本發(fā)明在系統(tǒng)功率

隨著發(fā)電公司及各火電廠對安全生產(chǎn)、高效管理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求的不斷提高，需要了解并及時(shí)處理的燃料調(diào)運(yùn)信息急劇增加，對數(shù)據(jù)分析和決策支持的要求也越來越高，為使企業(yè)創(chuàng)造更大的效益，采用信息化手段實(shí)現(xiàn)發(fā)電燃料調(diào)運(yùn)優(yōu)化管理，是發(fā)電企業(yè)提高效益的必經(jīng)之路。 發(fā)電企業(yè)燃料調(diào)運(yùn)應(yīng)以公司發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行、檢修、備用狀態(tài)為依據(jù)，以確保安全生產(chǎn)為前提，按照“成本最優(yōu)，供應(yīng)有序”的原則，實(shí)現(xiàn)燃料月度需求計(jì)劃的科學(xué)編制和審批工作，及時(shí)掌握燃料的供、耗、存、卸、運(yùn)輸?shù)葎討B(tài)情況。 本系統(tǒng)構(gòu)建面向發(fā)電（集團(tuán)）公司的燃料調(diào)運(yùn)優(yōu)化平臺，將最新市場交易信息、供應(yīng)商貨源信息、燃料需求計(jì)劃、燃料調(diào)運(yùn)進(jìn)程、資源跟蹤預(yù)警、評價(jià)考核、氣象動態(tài)以及電廠需求緊密連接起來,科學(xué)、準(zhǔn)確 、經(jīng)濟(jì)、高效地管理燃料調(diào)運(yùn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，將燃料公司各部門的業(yè)務(wù)工作有機(jī)地統(tǒng)一起來，充分發(fā)揮發(fā)電公司統(tǒng)一采購的管理優(yōu)勢和信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享優(yōu)勢，全面提升燃料管理水平。 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析:實(shí)現(xiàn)了火電廠燃料市場交易信息、供應(yīng)商信息、物流信息、GIS信息、GPS信息、氣象臺風(fēng)信息、燃料信息的自動采集。建立了燃料調(diào)運(yùn)信息的協(xié)調(diào)機(jī)制，保障了各級調(diào)運(yùn)過程信息的協(xié)同化工作和高效化管理。通過燃料調(diào)運(yùn)優(yōu)化，可以使電廠節(jié)約燃料成本3—10%，經(jīng)濟(jì)效益可觀。 建設(shè)條件：發(fā)電公司投入系統(tǒng)建設(shè)所需的軟、硬件環(huán)境即可，其中硬件環(huán)境約40萬元，系統(tǒng)軟件約50萬元；應(yīng)用系統(tǒng)軟件開發(fā)約100～500萬元，根據(jù)功能需求及分期建設(shè)情況而定。 應(yīng)用領(lǐng)域及市場需求分析：系統(tǒng)功能包括市場信息、供應(yīng)商管理、調(diào)運(yùn)優(yōu)化管理、調(diào)運(yùn)過程跟蹤、統(tǒng)計(jì)評價(jià)、短信管理、工作管理、系統(tǒng)管理、手機(jī)應(yīng)用模塊等應(yīng)用模塊，以及內(nèi)網(wǎng)接口模塊和外網(wǎng)接口模塊等。系統(tǒng)可以按照“統(tǒng)一規(guī)劃、分布實(shí)施”的原則，根據(jù)需要分期建設(shè)。 發(fā)電企業(yè)燃料調(diào)運(yùn)優(yōu)化管理系統(tǒng)充分運(yùn)用信息化管理手段，幫助發(fā)電企業(yè)實(shí)現(xiàn)燃料調(diào)運(yùn)過程優(yōu)化及其各環(huán)節(jié)的科學(xué)控制，促進(jìn)發(fā)電公司燃料采購的科學(xué)調(diào)運(yùn)和經(jīng)濟(jì)調(diào)運(yùn)水平邁上新臺階，適用于發(fā)電集團(tuán)公司及其下屬二級單位、火電廠等。截至2013年末，全國發(fā)電裝機(jī)總量達(dá)12.47億千瓦，其中火電8.6億千瓦，占總裝機(jī)的69%。目前發(fā)電企業(yè)的燃料調(diào)運(yùn)優(yōu)化管理尚處于起步階段，擁有巨大的市場空間。

本項(xiàng)目開發(fā)了一種利用氫化物水解的高效燃料電池供氫技術(shù)，具有儲能密度高、安全性好、使用便捷等優(yōu)勢，非常適用于kW級及以下的中小功率燃料電池的供氫，在戶外電源、無人機(jī)、小型潛艇、機(jī)器人等領(lǐng)域具有廣泛的前景。

本項(xiàng)目的產(chǎn)品主要用于抑制生物質(zhì)發(fā)電廠中生物質(zhì)燃料燃燒時(shí)的結(jié)焦問題。

基于多物理場耦合理論，建立了高溫固體氧化物燃料電池(SOFC)的仿真模型，系統(tǒng)研究了陽極支撐的對稱雙陰極SOFC的溫度場、電場、物質(zhì)擴(kuò)散場、流場及力場分布，并將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了對比驗(yàn)證，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測試所得關(guān)鍵性能吻合良好。通過模擬仿真分析了SOFC內(nèi)部物質(zhì)，電流溫度及應(yīng)力分布不均勻的主要原因，發(fā)現(xiàn)電池內(nèi)部30%以上的熱應(yīng)力來自于電池內(nèi)部的熱梯度。在此基礎(chǔ)上，用模擬仿真的方法對已有的Z型陰極氣體流道與蛇型流道進(jìn)行對比，

應(yīng)用的最廣的質(zhì)子交換膜是由美國杜邦公司生產(chǎn)的Nafion膜，Nafion膜高的甲醇滲透率導(dǎo)致甲醇燃料電池的性能下降，針對這個(gè)問題我們以PBI為基體，通過添加兩親性修飾的PAMAM樹枝狀大分子（ZC-PAMAM），制備了復(fù)合型質(zhì)子交換膜，與Nafion相比，PBI/ZC-AMAM復(fù)合膜在保持較高電導(dǎo)率的同時(shí)，甲醇滲透率下降了一個(gè)數(shù)量級，具有很好的應(yīng)用前景。

燃料電池利用氫氣和空氣發(fā)電，清潔高效。用燃料電池發(fā)電系統(tǒng)與蓄電池、超級電容等儲能系統(tǒng)構(gòu)建的混合動力系統(tǒng)用于驅(qū)動輕軌車輛，可以取消牽引供電系統(tǒng)，從而解決牽引接觸網(wǎng)系統(tǒng)對城市規(guī)劃、市容市貌、安全防護(hù)等影響，而且可以減小輕軌交通系統(tǒng)初期投資，大幅縮短建設(shè)周期，降低軌道交通系統(tǒng)對電網(wǎng)的諧波污染，具有巨大的市場前景。

項(xiàng)目簡介 轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)可廣泛應(yīng)用于無人飛機(jī)和電動汽車增程器，該項(xiàng)目以天然氣、汽油和柴 油等多種燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)為對象，聚焦缸內(nèi)工作過程，致力于揭示流動和燃燒過程的發(fā) 展規(guī)律，實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)混合氣的濃度分布、點(diǎn)火和燃燒的有效控制，以達(dá)到高效清潔燃燒的 目的。目前已經(jīng)取得的進(jìn)展包括：國內(nèi)率先建立了光學(xué)轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)臺架和轉(zhuǎn)子發(fā)動 機(jī)工作過程的三維動態(tài)計(jì)算模型；國內(nèi)率先完成了缸內(nèi)流場的 PIV（Particle Image Velocimetry）測試，發(fā)現(xiàn)了缸內(nèi)渦流