【摘 要】
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本文考察了中低温-甲醇重整互补制氢及其与高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)结合的中低温太阳能-甲醇重整互补发电系统,并分析、优化了两供能系统的性能.从动力学性能优化角
【机 构】
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中国科学院工程热物理研究所,北京100190;中国科学院大学,北京100049
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本文考察了中低温-甲醇重整互补制氢及其与高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)结合的中低温太阳能-甲醇重整互补发电系统,并分析、优化了两供能系统的性能.从动力学性能优化角度,研发了一种适用于甲醇重整制氢反应的新型复合金属氧化物纳米催化剂,并测试了不同反应物体积流量与反应温度下的催化剂性能.基于动力学实验结果,模拟了太阳能-甲醇重整互补供能系统的性能.模拟结果显示,在太阳直射辐照强度为1000 W.m-2、反应物体积流量为1.70 mL?min-1时,采用新型纳米催化剂的互补制氢系统太阳能制氢效率与能量利用总效率分别为52.5％与87.5％,比采用铜锌铝商业催化剂的系统提高了12.4个百分点和3.3个百分点.如将重整产物气用于高温质子交换膜燃料电池发电,则太阳直射辐照强度为1000 W?m-2、反应物体积流量为1.75 mL?min-1时,中低温太阳能-甲醇重整互补发电系统太阳能净发电效率(40.9％)比应用商业催化剂的系统提高10.4个百分点.
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