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SOFC熱電聯供系統，咱們也有了！

近日，石化院成功開發中國石油首套千瓦級固體氧化物燃料電池（SOFC）熱電聯供系統，實現發電效率≥40%、蒸汽效率≥25%、熱電綜合效率≥80%，目前該系統開車成功并已穩定運行超過1000小時。這也是國內首套高效發電、聯產蒸汽并實現長周期平穩運行的SOFC熱電聯供系統。

SOFC是一種先進的燃料電池技術，具有發電效率高、燃料來源廣（可使用氫氣、天然氣、沼氣、生物質氣、煉廠尾氣、工業馳放氣等燃料）、不使用貴金屬等特有優勢，是我國實現“雙碳”目標的重要技術路線之一。受限于高溫（650~900℃）運行、工況復雜、多物理場耦合，對材料的性能要求高，其研發難度遠高于堿性、質子交換膜等技術，目前僅在美國、日本等少數發達國家獲得推廣和應用，國內仍處于實驗室向產業轉化階段。

SOFC技術在分布式熱電聯產、特定場景離網供電和煉化減碳等多場景下與中國石油業務均有良好的協同，例如在煉化減碳方面，可利用副產氫、催化干氣、加氫干氣等煉廠氫烴資源高效發電并聯產高溫蒸汽，從而提高煉化企業電氣化率、降低用能碳排放強度。按照“十四五”規劃布局，石化院將其列為氫能領域重要研發應用方向，旨在發揮好它與氫、電、熱等異質能源之間的互聯互通作用，支撐集團公司綠色低碳發展。

SOFC系統是電堆、重整器、燃燒器和換熱器等關鍵部件的高效集成，系統集成水平高低是決定能否發揮其高效率優勢的關鍵。在國外技術封鎖，國內產業鏈尚不完整的情況下，石化院SOFC團隊立足中國石油綠色轉型重大需求，勇于擔當、凝心聚力攻關技術。課題組長鐘海軍帶領王月、胡孝偉、張學瑞、宋璽文幾個年輕人迎難而上，兩年時間里他們邊建設、邊學習、邊研發，克服我院該領域前期基礎薄弱、人員少、任務重等重重困難，開發出富氧燃燒器、集成式換熱器等核心部件，設計出高緊湊熱平衡系統，實現電堆與輔助部件多工況氣-熱-電平衡匹配，完成可靈活處理多種燃料的聯產蒸汽SOFC熱電聯供系統高效集成及平穩運行，攻克SOFC系統高溫尾氣余熱利用等技術難題，高質量完成系統設計集成、安裝調試、優化運行等各項任務，實現千瓦級SOFC聯產蒸汽熱電聯供系統的成功試車。

未來，研發團隊將繼續堅持應用導向，緊密結合工業副產氫、煉廠尾氣等氫烴資源高效利用，逐級研發示范大功率SOFC熱電聯供系統，不斷提升新能源技術創新能力，推進綠色低碳高質量發展。

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撰稿：鐘海軍、張學瑞

攝影：宋璽文

編輯：侯丹

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石油化工研究院“煉化科技動態”

原文始發于微信公眾號（煉化科技動態）：SOFC熱電聯供系統，咱們也有了！

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