京瓷开发首个3kW SOFC热电联产系统

据fuelcellsworks网站报道：日本京瓷株式会社（Kyocera）近日宣布推出业界首款商用3千瓦热电联产固体氧化物燃料电池（SOFC）系统。据悉，该系统利用京瓷专利陶瓷技术，实现了高达52％的发电效率，通过废热循环，系统综合效率可达90%（创造了目前SOFC市场热电联产系统发电效率最高的记录）。报道称，从7月起该系统将在日本上市。

3kW热电联产SOFC系统规格及参数

额定输出功率 (AC)

3kW

额定发电效率

52.0%（低热值）

综合发电效率

90%（低热值）

尺寸

1150 W× 675 D × 1690 H (mm)

重量

375 kg

气体类型

城市燃气 (13A)

最新款SOFC热电联产系统采用了京瓷成熟的SOFC“cell stacks*4”电堆技术，由4个功率为700W的小电堆集成，可稳定地对外提供3kW输出功率。基于cell stacks*4技术生产制造的大功率燃料电池系统目前在家用燃料电池系统领域已得到广泛的应用。该热电联产系统使用集成的电堆产生电能之外，还将发电过程产生的废热回收用于加热水，进一步实现热水供暖。这些特点使得该系统非常适合零售市场以及包括小餐馆在内的公共服务行业。

开发背景

作为日本构建氢能社会愿景的一部分，SOFC热电联产系统的研发得到了日本经济产业省（METI）的支持。METI计划到2020年实现住宅用燃料电池覆盖量达140万台，到2030年达530万台。

京瓷于1985年开始研发SOFC用陶瓷技术，并于2011年开始大规模量产家用燃料电池系统“ENE-FARM type S”。2016年4月，京瓷又推出一款更高效、更紧凑的SOFC系统，为近期推出的3千瓦热电联产SOFC系统奠定了技术基础。

SOFC系统通过从工业废气或液化石油气（LPG）中提取的氢气与从空气中的氧气反应，产生电和热，通过加热水实现热水供暖。据此前报道，京瓷发布的SOFC系统电堆中的电解质材料已采用了陶瓷材料，实现了46.5％的发电效率，但电堆在耐久性上仍有不足。

作为分布式发电系统的一种，SOFC可有效减少传统电力输送过程中出现的能量损失。此外，发电过程产生的废热可加以回收，用于加热水-热水供暖等。与使用内燃机或燃气轮机的常规热电联产系统相比，SOFC热电联产系统效率大幅提升的同时降低了CO₂的排放。