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固態氧化物電池應用於產氫整合系統設計與性能分析

為了解決Dr. Martens OUTLET 台的問題，作者劉維原 這樣論述：

隨著科技進步人們開始關注環保議題，氫氣被認為是新一代潔淨能源載體，因此，本研究提出了一種新型的高效製氫系統，該系統結合了兩種類型的固態氧化物電池（SOC），一般來說固態氧化物電池可分成兩種操作模式，分別是固態氧化物燃料電池(SOFC)應用於產電以及固態氧化物電解電池(SOEC)應用於生產氫氣。近年來文獻提出一種新型電池，被稱作燃料輔助的固態氧化物電解電池(SOFEC)，透過在SOEC陽極通入燃料，使其相較於傳統SOEC消耗較少能量。為了進一步降低外部電源需求，本研究提出了一種結合了SOFEC和SOFC的產氫系統，在整合系統中SOFEC陽極出口流仍具有富含氫氣的燃料，能夠提供給SOFC進行額外

產電，SOFC產出的電能及熱能亦能夠供應給SOFEC進行能源整合。本研究利用系統模擬針對整合系統完整分析與最佳化操作條件，考慮的操作變數包含溫度、SOFEC電解使用率、燃料與水的進料比率以及SOFC燃料使用率，模擬結果顯示整合系統在最佳操作條件下能夠達到最大產氫效率85.97%；在固定總燃料使用率0.85情況下，在電解率0.8、燃料比率0.25時，最大產氫效率為83.68%，在不需外部供電情況下，能夠達到82.15%的產氫效率，遠高於在此條件下單一SOFEC系統之產氫效率43.92%。