鉅大LARGE | 點擊量:965次 | 2020年05月08日
燃料動力電池與內燃機完美碰撞開發出混合發電系統
來自工程與應用科學學院(CEAS)機械工程系的研究人員正在開發燃料電池混合動力發動機.與當今工業中使用的其他產品不同,這項研究得到了美國能源部高級研究計劃局能源部(ARPA-E)兩年230萬美元的新資助,該項研究涉及開發和測試內燃機驅動的發動機,例如汽油或天然氣以及燃料電池。
該技術要設計既高效又具有較低排放的發動機。他們正在開發使用加壓固體氧化物燃料電池的混合動力系統,該燃料電池結合了一種新穎的雙缸內燃機設計,該設計可在兩個氣缸上運行。
測試該技術的總體目標是在發電和運輸方面開發更環保的混合動力發動機應用。
“我們的研究將整合迄今為止似乎是直接競爭對手的兩種技術:燃料電池和內燃機。這種結合將使發電和推進系統的設計能夠實現70%以上的燃料效率和電力效率,“該項目的首席研究員(PI)SotiriosMamalis說。“這項工作將系統地研究兩種技術之間的相互作用以及混合系統的能量流動。”
Mamalis教授與Co-PI的JonLongtin和BenjaminLawler一起將開發混合動力系統,該系統使用一種加壓固體氧化物燃料電池,并結合一種新穎的分離式氣缸內燃機設計。內燃機將使用兩個氣缸作為空氣壓縮機,這將供給加壓燃料電池。其他汽缸將供應燃料電池的“尾氣”,被高壓縮點燃,并在稀薄的低溫燃燒過程中燃燒,從而為系統產生額外的能量。該項目將與燃料電池制造商合作執行。
“混合動力系統技術的這項開創性工作將提供比現有系統更高的效率和更低的排放量,從而為美國的經濟和能源安全以及美國工業的差異化產品帶來直接利益,”工程學院院長FotisSotiropoulos說。
這個資助是800萬美元項目的一部分。擬議的項目分為兩個階段,每個階段持續兩年。第一階段的資助為230萬美元。
“這是過去三年我們部門頒發的第六屆ARPA-E獎,”機械工程系教授兼主席JeffGe說。“我們很榮幸能夠擁有杰出的年輕教授,如Mamalis和Lawler教授,他們在短短四年時間里從零開始建立自己的研究實驗室,成為能源研究的主力軍,為更加綠色的世界提供動力。”
作為ARPA-E的INTEGRATE(用于提高可靠和負擔得起的熱化學發電效率的創新天然氣技術)計劃的一部分,StonyBrook的項目是開發高效率分布式生成系統的八個ARPA-E項目之一。該INTEGRATE項目將開發先進的天然氣燃料,分布式發電系統,轉換效率超過70%-提高化石燃料電廠平均公用事業規模的效率。INTEGRATE計劃旨在通過開發燃料電池和發動機混合動力系統概念和支持技術,以具有吸引力的成本實現前所未有的效率水平。這些系統最終可以被商業和工業終端用戶使用,包括醫院,酒店,辦公大樓,工廠等。
用于生成并入今天電網的電力的三分之一的主要能源來自化石燃料(例如煤炭或天然氣),平均凈交付(即包括傳輸損失)效率為34%。INTEGRATE項目團隊試圖構建高度靈活、高效、分布式的能源解決方案,這可以顯著提高電網效率,降低成本并增加彈性。
本文摘自:燃料電池電動汽車