住宅燃料电池污染物排放的实验评估和比较基准分析
1Department of Electromechanics, Industrial Engineering Higher Education Institution of the Province of Liège (HEPL), Liège, 4000, Belgium; Department of Aerospace and Mechanics, University of Liège, Liège, 4000, Belgium.
Journal of environmental management
|May 8, 2024
概括
与其他技术相比,住宅燃料电池微组合热电 (mCHP) 系统的SO2,NOx和CO排放量较低. 然而,二氧化碳排放仍然是一个挑战,与燃气炉的混合化可能会导致运行问题.
科学领域:
- 能源系统工程 能源系统工程
- 环境科学环境科学
- 燃烧技术燃烧技术的使用
背景情况:
- 能源转型需要更清洁的住宅供暖和电力解决方案.
- 燃料电池微组合热电 (mCHP) 系统,特别是质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 和固体氧化物燃料电池 (SOFC),是新兴技术.
- 了解它们对环境的影响对于广泛采用至关重要.
研究的目的:
- 为了比较住宅PEMFC和SOFC mCHP系统的污染物排放量 (NOx,SO2,CO).
- 将这些排放与柴油车辆,燃气炉和气体吸收热等传统技术进行比较.
- 提出一种标准化的方法来报告污染物强度 (mg/kWh).
主要方法:
- 使用便携式探针进行污染物排放的实验室和实地测试测量.
- 排放数据与欧6柴油车辆,气体冷凝和气体吸收热数据的比较.
- 从度测量 (ppm) 中计算污染物强度 (mg/kWh).
主要成果:
- 经过测试的PEMFC和SOFC mCHP系统在使用天然气时都显示出低的SO2和NOx排放量.
- 一氧化碳 (CO) 排放量对于SOFC来说很低,对于PEMFC来说可以忽略不计.
- 二氧化碳 (CO2) 排放与天然气消耗有关,这引发了严重的环境问题.
- 气体吸收热的NOx和CO排放量高于气体冷凝的排放量.
- 结合燃料电池和燃气炉的混合系统可能会导致由于循环问题而表现不佳.
结论:
- 与一些燃烧技术相比,住宅燃料电池的mCHP系统在SO2,NOx和CO排放方面提供了更清洁的替代方案.
- 天然气燃料电池的主要环境缺点是二氧化碳排放.
- 对于混合燃料电池应用,需要仔细考虑系统设计,以确保最佳和可靠的运行.
