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J-GLOBAL ID：202202231027846645   整理番号：22A0180228

効率的な発電のための高集積でコスト効率の良いAmmonia燃料電池システム:包括的システム最適化と技術経済分析【JST・京大機械翻訳】

Highly-integrated and Cost-efficient Ammonia-fueled fuel cell system for efficient power generation: A comprehensive system optimization and Techno-Economic analysis

著者 (6件)： Lin Li (National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst (NERC-CFC), School of Chemical Engineering, Fuzhou University, Fujian 350002, China) ,  Zhang Lixuan (National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst (NERC-CFC), School of Chemical Engineering, Fuzhou University, Fujian 350002, China) ,  Luo Yu (National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst (NERC-CFC), School of Chemical Engineering, Fuzhou University, Fujian 350002, China) ,  Luo Juncong (National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst (NERC-CFC), School of Chemical Engineering, Fuzhou University, Fujian 350002, China) ,  Chen Chongqi (National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst (NERC-CFC), School of Chemical Engineering, Fuzhou University, Fujian 350002, China) ,  Jiang Lilong (National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst (NERC-CFC), School of Chemical Engineering, Fuzhou University, Fujian 350002, China)
資料名： Energy Conversion and Management  (Energy Conversion and Management)
巻： 251  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： A0552A  ISSN： 0196-8904  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Ammonia(NH_3)は,室温での低い飽和蒸気圧の特徴,高い水素含有量,輸送と貯蔵の低いコストを特徴とする有望な水素貯蔵媒体と考えられ,炭素フリー放出NH_3は,NH_3分解反応器で75vol%H_2と25vol%N_2のガス状混合物に分解でき,これは,間接アンモニアPEMFC(IA-PEMFC)システムと呼ばれる1つのコンパクトなシステムにプロトン交換膜燃料電池(PEMFC)と統合できる。IA-PEMFCシステムは,分散電力システム,車両および海洋用途に適用可能である。本研究では,IA-PEMFCシステムの物理-化学モデルを開発し,IA-PEMFCシステムレイアウトを最適化し,そのエネルギー的,エクセルギー的および経済的性能を改善するために,包括的な技術-経済分析を行った。その結果,自己開発したRu/C NH_3分解触媒を用いると,運転温度を500°C以下に低減でき,現在の市販利用可能なNiベース触媒よりも少なくとも300°C低く,これは,IA-PEMFCシステムが29%で熱供給を節約でき,エネルギー効率の2点の改善につながることを示した。PEMFCアノードからのリサイクルと燃焼排ガスは,より良い熱統合のための効果的な経路であり,平均電池電圧が0.7Vのとき,システム効率を約11%から56.1%まで著しく高めることができる。NH_3分解とH_2触媒燃焼を統合した自己熱反応器は,さらにシステム効率を56.6%まで改善でき,エクセルギー効率は対応して49%に増加した。経済的評価は,最適化IA-PEMFCシステムの燃料コストが,発電で0.13/kWh,車両利用で0.024/kmに達することを明らかにした。対照的に,炭素フリーIA-PEMFCシステムは,ガソリン燃料熱エンジンとH_2燃料PEMFCを使用するものより経済的に効率的であり,間接メタノールPEMFCシステム(エンドユーザCO_2排出)に対するエネルギー効率と経済的実現可能性の両方で非常に競争力がある。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *最適化 ,  電圧 ,  *電池 ,  ガソリン ,  排ガス ,  水素 ,  ニッケル ,  電力系統 ,  *経済分析 ,  分解反応 ,  アンモニア ,  媒質 ,  水素吸蔵 ,  アノード ,  固体高分子形燃料電池

著者キーワード (5件)： Ammoniaから水素 ,  PEMFC ,  エクセルギー効率 ,  技術-経済分析 ,  自己熱反応器

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  その他の発電  (NB03140M)

タイトルに関連する用語 (6件)： 発電 ,  集積 ,  コスト効率 ,  燃料電池システム ,  システム最適化 ,  技術経済分析