这就是它们必须定期充电的原因。另一方面,燃料电池也是从外部获取这些关键的成分,并根据燃料与氧化剂所维持的时间来提供电能的(图13.3)。
燃料电池利用这些化学成分产生化学反应——这种反应能够在电池的两极各形成含氢和含氧的离子。这些离子通过一种电解质,比如磷酸或碳酸盐(这些电解质可以产生电子),并与氧原子发生反应,结果就会在两极形成电流,同时产生的废热和水蒸气等副产品。电流视两极的大小而定。所产生的电量受电化学的限制,大约是每对(或每个)电池1.23V,也将多个电池并联直到达到设计的电流水平。可将多个燃料电池组合为一个“组件”,以便在某处安装。从燃料电池排出的废热最佳处置是进行热电联产或者供给其他利用热能。
出于多种原因,燃料电池在分布式发电领域具有巨大的潜力。因为它们可以以一个小型组件安装,一个工业用户或公共部门能够根据自己的需要来决定自己的安装数量,几年之内并不需要过多的额外费用。当需要更多的电力时,就可以迅速而简易地安装更多的电池组,维修费用较低。燃料电池的热电联产和处理热的功能对于工业用户是很有吸引力的,这是目前分布式发电提供者们的主要目的。燃料电池可以在极短的时间里完成从安装指令到设定好发电能力的任务。
燃料电池的价格在近几年迅速下降,而它们将很快具备与其他技术竞争的经济实力,尤其是在那些环境要求较高的地区。操作费用也颇具竞争力,特别是当操作者们考虑到燃料电池厂在以部分运行时操作的高效率与可靠性。安装与操作的灵活性也能节省费用。
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