Giới thiệu tích trữ năng lượng dùng pin nhiên liệuBộ điện phân ElectrolyserPin nhiên liệu – Fuel cellMô hình tích trữ pin nhiên liệuỨng dụng pin nhiên liệuPhân tích pin nhiên liệuGiới thiệu tích trữ năng lượng dùng pin nhiên liệuBộ điện phân ElectrolyserPin nhiên liệu – Fuel cellMô hình tích trữ pin nhiên liệuỨng dụng pin nhiên liệuPhân tích pin nhiên liệu
ĐH BÁCH KHOA TP.HCM Bài giảng: NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Giảng viên: ThS Trần Công Binh 11/2013 C5: PIN NHIÊN LIỆU Giới thiệu tích trữ lượng dùng pin nhiên liệu Bộ điện phân - Electrolyser Pin nhiên liệu – Fuel cell Mô hình tích trữ pin nhiên liệu Ứng dụng pin nhiên liệu Phân tích pin nhiên liệu Năng lượng tái Giới thiệu pin nhiên liệu Năng lượng tái Giới thiệu pin nhiên liệu Năng lượng tái Giới thiệu pin nhiên liệu – Mơ hình tích trữ lượng dùng Pin nhiên liệu Năng lượng tái Giới thiệu pin nhiên liệu – Mơ hình tích trữ lượng dùng Pin nhiên liệu Năng lượng tái Bộ điện phân – Electrolyser Năng lượng tái Bộ điện phân – Electrolyser Năng lượng tái Bộ điện phân – Electrolyser – Bộ điện phân – Electrolyser Membrane Électrolyte solide - + Cathode Anode H2O Năng lượng tái Bộ điện phân – Electrolyser H O H Năng lượng tái ee- 10 Sản xuất hydrogen Methane Steam Reforming (MSR) Partial Oxidation (POX) Gasification of Biomass, Coal, or Wastes Electrolysis of Water Năng lượng tái 80 Sản xuất hydrogen Methane Steam Reforming (MSR) Partial Oxidation (POX) Gasification of Biomass, Coal, or Wastes Electrolysis of Water Năng lượng tái 81 Sản xuất hydrogen Năng lượng tái 82 Sản xuất hydrogen Năng lượng tái 83 Bài tập Năng lượng tái 84 Bài tập Năng lượng tái 85 Bài tập Bài tập 1: Tính tốn nhiệt lượng hiệu suất lý thuyết pin nhiên liệu dùng CH3OH điều kiện tiêu chuẩn (STP, 1atm, 25oC)? Biết nước tạo thể lỏng Bài tập 2: Pin nhiện liệu dùng khí H2 để phát điện cho tải? Biết pin tiêu thụ 5lit H2 /giờ điều kiện tiêu chuẩn (STP, 1atm, 25oC) Nước tạo thể lỏng a) Tính cơng suất lý thuyết pin? b) Giả sử hiệu suất pin 50% Tính tốn cơng suất pin? c) Tính dòng điện pin? Biết pin nhiên liệu gồm tế bào Năng lượng tái 86 Bài tập Bài tập 3: Tính tốn dòng điện cơng suất cấp điện cho tải từ tế bào pin nhiện liệu dùng khí CH4? Biết pin tiêu thụ 10lit CH4 /giờ 1atm, 25oC) Nước tạo thể lỏng Giả sử hiệu suất pin ½ hiệu suất lý thuyết Bài tập 4: Tính tốn lưu lượng khí H2 cung cấp cho pin nhiện liệu dùng để phát điện cho tải bóng đèn 50W 1atm, 25oC) Nước tạo thể lỏng Giả sử hiệu suất pin 60% hiệu suất lý thuyết Khi tính dòng điện điện áp bóng đèn Biết pin nhiên liệu có 20 tế bào ghép nối tiếp Năng lượng tái 87 Bài tập Bài tập 5: Tính tốn khối lượng CH3OH cung cấp cho pin nhiện liệu để tạo 1kWh điện điều kiện tiêu chuẩn (STP, 1atm, 25oC) Biết nước tạo thể lỏng Giả sử hiệu suất pin 60% hiệu suất lý thuyết Bài tập 6: Tính tốn lượng điện tạo từ kg CH3OH cung cấp cho pin nhiện liệu điều kiện tiêu chuẩn (STP, 1atm, 25oC) Biết nước tạo thể lỏng Giả sử hiệu suất pin 50% hiệu suất lý thuyết Năng lượng tái 88 Bài tập Bài tập 7: Tính tốn lượng điện tạo từ lit CH4 cung cấp cho pin nhiện liệu điều kiện tiêu chuẩn (STP, 1atm, 25oC) Biết nước tạo thể lỏng Giả sử hiệu suất pin 60% hiệu suất lý thuyết Bài tập 8: Tính tốn lượng điện tạo từ kg H2 hóa lỏng cung cấp cho pin nhiện liệu điều kiện tiêu chuẩn (STP, 1atm, 25oC) Biết nước tạo thể lỏng Giả sử hiệu suất pin 50% hiệu suất lý thuyết Năng lượng tái 89 Bài tập Bài tập 9: Tính toán lượng điện tạo từ kg CH4 cung cấp cho pin nhiện liệu điều kiện tiêu chuẩn (STP, 1atm, 25oC) Biết nước tạo thể khí Giả sử hiệu suất pin 40% Bài tập 10: Tính tốn lượng điện tạo từ lit H2 hóa lỏng cung cấp cho pin nhiện liệu điều kiện tiêu chuẩn (STP, 1atm, 25oC) Biết nước tạo thể lỏng Giả sử hiệu suất pin 50% Năng lượng tái 90 Bài tập Bài tập 11: Tế bào pin nhiên liệu dùng khí hydro, cung cấp cho tải 10W, điện áp 0,6V Biết pin nhiên liệu có hiệu suất chuyển đổi khí hydro 90%, có đặc tuyến: V = 0,85 – 0,25J = 0,85 – 0,25 I/A a)Tính lưu lượng khí hydro cung cấp cho pin? b)Tính diện tích màng lọc pin? c)Tính hiệu suất pin? Biết nước tạo thể lỏng, pin làm việc STP Năng lượng tái 91 Bài tập Bài tập 12: Bộ pin nhiện liệu loại 20 tế bào giống nhau, ghép nối tiếp dùng khí CH4? Biết pin tiêu thụ 10lit CH4 /giờ điều kiện tiêu chuẩn (STP, 1atm, 25oC) Hiệu suất chuyển đổi khí CH4 95% Nước tạo thể lỏng Giả sử hiệu suất pin ½ hiệu suất lý tưởng a) Tính cơng suất cấp cho tải? b) Tính dòng điện cấp cho tải? c) Tính điện áp cấp cho tải? d) Tính tốn diện tích màng lọc tế bào? Giả sử mật độ dòng điện tế bào điểm làm việc 1A/cm2 Năng lượng tái 92 Tài liệu tham khảo Gilbert M Masters, "Renewable and Efficient Electric -Power Systems" -JOHN WILEY & SONS, 2004 Chris Rayment, Scott Sherwin, "Introduction to Fuel Cell Technology", Department of Aerospace and Mechanical Engineering, University of Notre Dame, 2003 Năng lượng tái 93 Trần Công Binh GV ĐH Bách Khoa TP.HCM Phone: 0908 468 100 Email: tcbinh@hcmut.edu.vn binhtc@yahoo.com Website: www4.hcmut.edu.vn/~tcbinh T B 94 ... động Năng lượng tái 26 Pin nhiên liệu – Fuel cell Năng lượng tái 27 Pin nhiên liệu – Fuel cell Năng lượng tái 28 Pin nhiên liệu – Fuel cell Năng lượng tái 29 Pin nhiên liệu – Fuel cell Năng lượng. .. Anode H2O Năng lượng tái Bộ điện phân – Electrolyser H O H Năng lượng tái ee- 10 Bộ điện phân – Electrolyser H H Năng lượng tái e O e- 11 Bộ điện phân – Electrolyser H O 2- H Năng lượng tái 12 Bộ... Cathode Năng lượng tái Anode 15 Bộ điện phân – Electrolyser O O Năng lượng tái 22- 16 Bộ điện phân – Electrolyser e- eO e Năng lượng tái - O e- 17 Bộ điện phân – Electrolyser e- ee- e- O O Năng lượng