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固体氧化物燃料电池
科技成果综合评价报告详情
科技成果综合评价报告
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成果名称
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所属单位
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联系电话
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成果简介
固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,简称SOFC)是一种不经过燃烧过程直接以电化学反应方式将燃料(如天然气)的化学能直接转化为电能的高效发电装置。相对于传统发电技术,SOFC发电系统燃料来源广、发电效率高、发电过程几乎无NOx排放、可实现CO2捕抓等优点,在医院、学校、办公楼宇、小区、数据中心、通讯基站等民工商业用户分布式电源领域有广泛应用前景,是实现“碳中和”、“碳达峰”的重要技术手段。 由于起步较晚、国外技术封锁,我国SOFC技术发展水平与国外有显著差距,主要体现在系统集成方面。 本项目正在与欧洲知名系统设计公司合作开展50kW级SOFC发电系统关键技术研究、开发一套以天然气为燃料的50kW级SOFC发电系统样机;主要研究内容包括:SOFC电堆测试平台开发,高功率多电堆模组设计,关键部件及子系统设计,系统控制软件开发,样机装配工艺及技术研究与调试、运行。届时项目研究成果将打破国外技术封锁、实现关键设备国产替代,有效推动SOFC的产业化应用,有助于佛山市抢占国内SOFC技术和产业链发展的先机,极大地推动佛山经济发展。
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创新水平
关键共性技术
前沿引领技术
现在工程技术
颠覆性技术
其他
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技术进度
新设备或新装置
样机原理
工程样机
中试原型机
产业化
新材料或新技术
实验室阶段
工程化阶段
产业化阶段
技术成果
专利
奖项
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产品方向
有多个应用方向
有一个应用方向
没有应用方向
无法判断
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市场空间
需求前景巨大
需求前景较大
需求前景一般
无法判断
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成本竞争
优势明显
优势一般
没有优势
无法判断
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政策影响
政策鼓励
政策限制
政策淘汰
无法判断
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市场周期
进入期
成长期
饱和期
衰退期
无法判断
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转化周期
近期可控(1年内)
周期较长(2年内)
很难转化(3年起)
无法判断
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科技成果的创新基因评价
与欧洲知名SOFC系统设计公司、国内先进SOFC电堆制造商合作,围绕其电堆进行 50kW 级SOFC 发电系统开发,开展系统架构设计、部件的设计选配、控制软件研发及成撬技术开发,研制出一套以天然气为燃料的 50kW 级SOFC 发电系统样机。系统研发过程中,吸收国内外 SOFC 系统研发经验,实现上述技术指标和解决关键问题。同时,积极与国外供应商进行合作,实现SOFC各个零部件国产化替代。
不少于150字
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科技成果的技术亮点评价
该项目的创新性和先进性主要体现如下: 1. 打破国外SOFC高效发电系统的技术封锁,以量产化的设计开发系统样机。样机研发过程中,充分考虑了关键部件、子系统的模块化、紧凑化、以及长期高温(700℃以上)运行的设计,使样机的开发更贴近商业化产品。目前,日本家用SOFC热电联供系统以及美国Bloom Energy 公司的大型商用SOFC发电系统技术已实现量产化,但对我国采取技术封锁,极大限制了我国在SOFC领域的发展。本项目的实施将有望打破该项高效发电技术的国外封锁,实现国内应用。 2. SOFC系统样机发电功率达到50kW级,发电效率超过50%,尺寸紧凑,占地面积不大于4平方米,可实现并网运行,填补了国内相关研发项目的空白。目前国内尚未有成熟的SOFC系统产品,且SOFC系统研发仍停留在30kW以下,发电效率相对较低。 3. 通过开发高温、精密的电堆测试平台来识别SOFC系统运行特性。其中高温温控、蒸发加湿、天然气重整、加热加压等装置按SOFC系统开发的工艺进行设计,最大限度识别出电堆发电、产热特性,为开发高效、高稳定性的系统奠定坚实的技术基础。 4. 实施50kW级SOFC系统样机的示范运行。以系列天然气安全、稳定供应技术为基础,开展SOFC系统运行测试,充分检验系统的控制逻辑和控制策略的鲁棒性。
不少于150字
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科技成果的应用市场评价
以天然气为燃料的SOFC发电系统作为SOFC领域最具发展前景的应用。天然气的连续、稳定供应有利于保障 SOFC 发电系统的发电效率和使用寿命。从国外的推广应用看, SOFC 系统的商业化应用离不开城市燃气经营企业的大力参与。项目牵头承担单位佛燃能源集团股份有限公司(以下简称“佛燃能源”)于 1992 年创立, 2017 年 11月上市,是广东省乃至华南地区颇具实力的综合能源企业,年供气量超过 40 亿立方米,拥有大量天然气稳定供应、临时保供的安全技术、相关知识产权和管理经验,能够有效保证了 SOFC 发电的燃气供应系统稳定。此外佛燃能源的燃气用户群体与 SOFC 发电系统的应用群体匹配度高,项目参与单位广东佛燃科技有限公司(以下简称“佛燃科技”)是佛燃能源下属全资子公司,专门针对燃气用户群体的热电需求进行了长期的跟踪调研,确定了 50kW 级 SOFC 发电系统的应用场景和功能需求。按目前佛燃能源供应天然气量 5%的用户进行 SOFC 技术节能改造估算,约需要 2000 台 50kW SOFC 发电系统,合计约 100MW 的规模。
不少于150字
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评价专家组综合意见
与关键零部件/子系统(如风机、换热器、燃烧器、催化剂等)开发商合作,联合定制开发出满足SOFC系统工况需求的新型耐高温零部件/子系统。提供技术服务、技术咨询、技术联合研发、技术秘密转、合作生产、股权投资、成立独资或合资公司等方式合作。
评价专家署名
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