Design and Eco-techno-economic Analyses of SOFC/Gas Turbine Hybrid Systems Accounting for Long-Term Degradation

固体氧化物燃料电池 按来源划分的电力成本 堆栈(抽象数据类型) 发电 工艺工程 涡轮机 基本负荷发电厂 发电站 工程类 汽车工程 功率(物理) 核工程 电气工程 材料科学 废物管理 分布式发电 机械工程 可再生能源 计算机科学 化学 电极 热力学 物理 物理化学 阳极 程序设计语言
作者
Haoxiang Lai,Nor Farida Harun,David Tucker,Thomas A. Adams
出处
期刊:Computer-aided chemical engineering 卷期号:: 415-420 被引量:6
标识
DOI:10.1016/b978-0-12-823377-1.50070-7
摘要

Solid oxide fuel cells (SOFCs) are a promising next-generation technology for power production from fossil fuels. Because they convert chemical energy into electricity electrochemically, they are generally more efficient than combustion-based power plants due to the thermodynamic limitations of combustion cycles, and accordingly, have lower carbon intensities. However, one of the major drawbacks of SOFCs is that they degrade over time, and the degradation rate varies with different operating conditions. When operated in constant power mode (the most common way of baseload power production), the degradation rate is fast such that the lifetime of the SOFC stack is around one tenth of that when in constant voltage mode (in which the power output from SOFC stack decreases). To achieve baseload power production and a long lifetime simultaneously, one potential solution is to integrate SOFC stack (operated in constant voltage mode) with a gas turbine (GT) in a SOFC/GT hybrid system. As the SOFC stack degrades, the power produced from GT increases over time by using the increasing heating value of the unspent fuel from the SOFC exhaust. We performed an eco-technoeconomic analysis (eTEA) of the SOFC/GT concept with degradation in comparison with the SOFC standalone system. The results of model simulations showed that, with certain operating conditions, the SOFC/GT hybrid system was around 36% more efficient than the SOFC standalone system, and also had about 18 times longer lifetime. On a 550 MW scale and 30-year-lifetime, SOFC/GT hybrid system can reduce the levelized cost of electricity (LCOE) by around 80 % as well as CO2 emission by around 27 %, compared to the SOFC standalone system. The results show that SOFC/GT hybrids are a promising near-term approach because existing SOFC technology can be used directly while both avoiding short cell lifetimes and still getting near-baseload performance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
橘子发布了新的文献求助30
刚刚
刘迪发布了新的文献求助10
1秒前
可爱的函函应助万松辉采纳,获得10
1秒前
狄谷南发布了新的文献求助10
1秒前
舒适的梦玉完成签到,获得积分10
2秒前
平常水卉发布了新的文献求助10
2秒前
研友_VZG7GZ应助庞扬采纳,获得30
2秒前
青椒发布了新的文献求助10
3秒前
幽默发卡发布了新的文献求助10
3秒前
所所应助快乐花卷采纳,获得10
4秒前
任性的败完成签到 ,获得积分10
4秒前
小李完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
桐桐应助危机的雍采纳,获得10
7秒前
李紫硕完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
清爽的非笑完成签到 ,获得积分10
9秒前
完美世界应助平常囧采纳,获得10
9秒前
10秒前
所所应助Ming采纳,获得50
10秒前
ZT关闭了ZT文献求助
11秒前
11秒前
小二郎应助guojin采纳,获得30
11秒前
SciGPT应助GanCa采纳,获得10
11秒前
自有龙骧完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
Soul459完成签到,获得积分10
13秒前
学术的裁缝完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
smz完成签到 ,获得积分10
14秒前
EdRefrain发布了新的文献求助10
14秒前
小二郎应助白色热干面采纳,获得10
14秒前
15秒前
平常水卉完成签到,获得积分10
15秒前
舒适笑容发布了新的文献求助10
16秒前
916应助北世采纳,获得10
17秒前
简约发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
高分求助中
传播真理奋斗不息——中共中央编译局成立50周年纪念文集 2000
The Oxford Encyclopedia of the History of Modern Psychology 2000
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 1200
Deutsche in China 1920-1950 1200
中共中央编译局成立四十周年纪念册 / 中共中央编译局建局四十周年纪念册 950
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 850
Mineral Deposits of Africa (1907-2023): Foundation for Future Exploration 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3880198
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3422337
关于积分的说明 10729418
捐赠科研通 3147133
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1736373
邀请新用户注册赠送积分活动 838336
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 783782