邁向淨零碳排之燃料電池應用

在淨零排放的世界趨勢下,經濟部於2021年成立氫能推動小組、
2022年國發會公布「臺灣2050淨零排放路徑」,將氫能列入12項關鍵戰略,
而氫燃料電池,台灣已深耕多年,近幾年相關新創公司紛紛投入布局氫應用商機!

氫燃料電池,是一種將氫氣與氧氣反應,產生電能並排放水,實現零碳排放的潔淨發電。
燃料電池(Fuel cell)是一種主要利用氧或其他氧化劑進行氧化還原反應,把燃料中的化學能轉換成電能的發電裝置。最常見的燃料為 [1],其他燃料來自於任何能分解出氫氣的碳氫化合物,例如天然氣、和甲烷等。
燃料電池有別於原電池,優點在於透過穩定供應燃料來源,即可持續不間斷的提供穩定電力,直至燃料耗盡,不像一般非充電電池一樣用完就丟棄,也不像充電電池一樣,用完須繼續充電,也因此透過電堆串連後,甚至成為發電量百萬瓦(MW)級的發電廠。

燃料電池主要由三個相鄰區段組成:陽極電解質陰極
兩個化學反應發生在三個不同區段的介面之間。兩種反應的淨結果是燃料的消耗、水或二氧化碳的產生,和電流的產生,而生成的電流可以直接用於電力設備,即通常所稱的負載。

在陽極上,催化劑將燃料(通常是氫氣)氧化,使燃料變成一個正電荷的離子和一個負電荷的電子。電解液經專門設計使得離子可以通過,而電子則無法通過。被釋放的電子穿過一條電線,因而產生電流。離子通過電解液前往陰極。一旦達到陰極,離子與電子團聚,兩者與第三化學品(通常為氧氣)一起反應,而產生水或二氧化碳。

燃料電池種類 PEMFC
固體高分子
PAFC
硝酸
MCFC
熔融碳酸鹽
SOFC
固體氧化物
電解質 電解質材料 交換膜 硝酸鹽 碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸 釔安定氧化鋯
移動離子 H+ H+ CO32- O2-
使用模式 在基質中浸漬 在基質中浸漬、或黏貼 薄膜、薄板
運行溫度C 80-100 190-200 600-700 700-1,000

圖片及內容來源:維基百科-燃料電池

  燃料電池 : 系統模組 Azbil 提案商品
控制模組
  • 各模組整合

  • 型號 NX-SVG
    空氣模組
  • 流量統計
  • 流量控制

  • 型號 CMS
    氫氣模組
  • 流量統計
  • 流量控制

  • 型號 MQV
    熱管理模組
  • 溫度控制
  • 壓力控制

  • 型號 C1M

    Azbil MQV數位質量流量控制器是一款高性能的氣體質量流量控制器,採用MEMS流量感測器的先驅Azbil獨創之微熱式流速感測器,並驅動具備先進PID控制技術的比例致動器。並且具有高速控制、低差壓運作、廣域的流量控制範圍等特點,充分滿足最先進的需求。

    微熱式流速感測器之構造與特徵

    特色一:實現300ms的高速控制性

    『從完全關閉的狀態到調整設定流量』或『更改設定值』能發揮高快速的特性,並能高速回應一次氣體壓力的波動,並最大限度地抑制對二次流量的影響。

    特色二:值得信賴的控制功能

    高精度,再現性

      精 度 再現性
    標準品 ±0.5%FS/±0.5%FS ±0.25%FS/±1.0%FS
    高精度品
    (僅限標準氣體機型)
    ±1.0%SP ±0.5%SP

    控制範圍 1~100%FS
    *詳細規格請參照P5。
    %SP代表和設定值之間的誤差。

    特色三:適用各種輸出入訊號

    可切換電流或電壓訊號,另提供Azbil CPL RS-485通訊(選配)

    可設定切換

    • 電壓訊號(0~5V、1~5V)
    • 電流訊號(4~20mA、0~20mA)

    按鈕輸入(3種)、 事件輸出(2種)
    RS-485通訊功能(選配)專用電腦加載通訊埠


    配備微熱式流速感測器的氣體質量流量計,微型流量感測器與獨有的整流結構相結合,從而實現高精度,寬範圍的氣體質量流量測量。

    Azbil從供氣源到管道末端,
    為您提供最先進的質量流量測量方案。


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