整体煤气化固体氧化物燃料电池并网测试系统设计

李萍萍，陈姗姗，赵璐璐，史明亮，黄 岩，李初福

（1北京低碳清洁能源研究院，北京 102209；2国家能源集团新能源有限责任公司，北京 100007）

传统的煤电技术通过煤直接燃烧进行发电不仅会产生大量粉尘污染和温室气体排放而且发电效率较低(仅为30%～40%)[1]。以煤气化方式供应燃料电池发电系统所需燃料的整体煤气化发电技术(integrated gasification fuel cell，IGFC)，具有效率高、排放低、噪音小、环境友好等特点，与CO2捕集技术(CO2capture storage，CCS)相结合可实现CO2及污染物的近零排放，彻底解决煤电排放问题，非常契合我国以煤为主的资源禀赋，对助力中国煤电技术改革，优化煤电落后产能具有重大的战略意义[2-4]。将煤气化技术与SOFC技术相结合的整体煤气化燃料电池发电系统，又称IG-SOFC 系统[5-6]，发电效率在55%以上，同时还可实现尾气CO2的富集，尾气中CO2含量可富集95%以上，对CO2的捕集带来较大便利。

IG-SOFC 系统在分布式以及固定式电站领域都有广阔的应用前景，尤其适用于医院、数据中心、偏远地区等应用场景。SOFC技术目前主要掌握在布鲁姆能源(Bloom Energy，BE)、三菱重工、通用燃料电池等少数国外公司，部分公司已实现商业化应用并以MW级分布式应用为主，下一步目标是降低燃料电池成本，提高性能及稳定性。但国外公司大都对其系统技术和重要研发成果实施技术封锁，国内很难进行借鉴和学习。中国市场SOFC技术起步较晚，本体技术薄弱，上下游产业链不完善，SOFC系统研发仍停留在技术验证阶段。

与光伏及风电等分布式电源类似，IG-SOFC发电系统实现大规模应用的一个重要前提就是要能够稳定并网，满足电能质量、功率控制、并网同步等并网标准；……