g 九十四年

◎九十四年能環中心計畫:
  1. 獨立運轉式固態氧化物燃料電池/微渦輪混成發電系統之研發
  2. 混合式電力監控系統技術發展
  3. 固態氧化物燃料電池堆模擬與規格設計
  4. 中溫型固態氧化物燃料電池之膜電極組之研製
  5. 核三廠飼水加熱器管束內雙相流體誘發振動模擬理論之精進與案例分析

【計畫內容摘要 】

1.獨立運轉固態氧化物燃料電池/微渦輪混成發電系統之概念設計

主持人:潘 欽

摘要內容:

  我國缺乏自產能源,超過97%的能源由國外進口。提高能源使用效率,節約能源並減少二氧化碳的排放相對的就變得非常重要。固態氧化物燃料電池與微渦輪混成發統具有70%以上熱效率的潛能,顯著地比現有的火力或核能電廠高出許多。本計畫的目的即在發展獨立運轉式固態氧化物燃料電池與渦輪混成發電系統的熱力學模式,並據以分析評估其熱效率與配置組合之關係,進而得到最佳化之設計,並確定各次系統與組件之介面條件需求,供後續研究發展的參考。


2.混合式電力監控系統技術發展

主持人:潘晴財

摘要內容:

  本計劃主要目的是在配合核能研究所再生能源計劃,利用先進電源科技中心之一些相關研究經驗,協助分析規劃其中之電力系統有關之一些技術。本計劃主要內容基本上包括:

(1)再生能源發電並聯至台電系統技術之研究。

  主要針對孤島運轉、電壓異常、頻率異常與逆送電力四項議題加以研究。

(2)再生能源之分散式控制之研究。

  本分項將針對再生能源與電力系統併聯運轉時所需要的分散式控制技術進行研究。主要研究工作包括實功率─頻率下降(real power-frequency droop)以及虛功率─電壓下降(reactive power-voltage droop)控制技術於再生能源系統的規劃,並進行電腦模擬。

(3)風力與太陽光電混成發電系統之模擬與分析。

  本分項主要針對永磁發電機、交直流轉換器、變頻器,及最大輸出功率追蹤控制及系統整合加以研究。


3.固態氧化物燃料電池堆模擬與規格設計

主持人:洪哲文

摘要內容:

  本子計畫係為整體計畫「燃料電池發電」進行固態氧化物燃料電池模擬與規格設計,以計算熱流合併電化學反應,研究平板式單室固態氧化物燃料電池之陽極流道、多孔性電極、固態電解質薄膜、及陰極流道設計之細節流場、溫度場、濃度場、電流分佈等,以及電化學性能與各參數關聯分析,再由單室擴充至多室電池堆做流場及性能分析,針對多室壓力損失、熱傳不均、電流傳遞、應力集中等提出最佳規格設計。


4.中溫型固態氧化物燃料電池之膜電極組之研製

主持人: 黃大仁

摘要內容:

  本子計畫係為「燃料電池發電」,進行中溫型固態氧化物燃料電池之材料及膜電極組之研製,將研究並製作適合於650~800℃操作之中溫型固態氧化物燃料電池之陽極、電解質以及陰極材料,再組合製作膜電極組,並封裝構成電池單元反應器,進行材料及膜電極組之電化學反應特色之測試分析,再據以改進此中溫型固態氧化物燃料電池之材料及膜電極組與所構成之電池單元之性能,以期達到約0.3 W/cm2之功率密度。並為提昇所製燃料電池發電之功率密度達到所要求的目標,除了研製高效率之陽極、電解質以及陰極材料以外,並將研製陽極支撐型的電解質薄膜,其薄膜之厚度目標為10 μm以下。因此,本子計畫將完成中溫操作之可提供約0.3 W/cm2功率密度之固態氧化物燃料電池之膜電極組之研製。