中国富煤贫油少气,2021年中国CO2排放量达120亿吨,占全球排放量三分之一,其中燃煤发电和供热排放量占一半左右(近60亿吨)。中国要实现“双碳目标”,需有针对性的“精准打击”,技术创新和突破是关键。高温运行的固体氧化物燃料电池(SOFC)可以将多种复杂燃料的化学能直接转化为电能和热能,是最有发展前景的下一代新型分布式供电和热电联供技术。SOFC发电无需燃烧、不受“卡诺循环”限制,可以“吃粗粮”,即直接采用天然气、气化煤气、焦炉煤气、煤层气和生物质气等多种燃料进行发电,具有发电效率高、燃料适用广、低碳排放等诸多优点,模块化结构大小规模可调。过去十多年中发达国家已成功应用,验证了这条新型发电技术路线的可行性,对中国提效、减碳提供了一条很好的借鉴途径。但SOFC发达国家对中国“禁运禁售”,是典型的高门槛、“卡脖子”技术。
清华大学邱勇书记、姜培学副校长等参观韩敏芳教授团队实验室
清华大学韩敏芳教授20多年来一直致力于SOFC关键技术研发和产业化,组建了产学研团队,踏实走过了科学研究、技术工艺、工程开发、示范应用、标准建设等一个新型产业涉及的几乎所有步骤,突破了SOFC“关键材料-核心组件-电堆设计-系统集成” 全自主知识产权的全产业链关键技术,完成了中国SOFC从实验室到中试再到产线建设的落地转化,实实在在践行了“把自主知识产权的成果写在祖国的大地上”。此外,韩敏芳教授还推动了“燃料电池与氢能”新型行业从二级学会到标委会再到产业联盟的建设,呼吁和推动了国家相关政策的出台。
韩敏芳教授团队突破了SOFC“关键材料-核心组件-电堆设计-系统集成”全产业链关键技术
目前团队已在江苏徐州建立了SOFC全产业链产业化基地,自主设计建成了我国首条SOFC单电池自动化生产线,开发了从千瓦级、十千瓦级到百千瓦级等不同规模,适应工业副产氢气、天然气和甲醇等多种燃料,不同型号的SOFC发电系统。2023年2月,正式下线国内首套自主知识产权、自主设计研发和生产的25kW SOFC热电联供系统,致力于推动我国SOFC发电系统由“产品”向“商品”转化。也迫切希望有志之士加盟,开启低碳生活,共创美好未来!
道阻且长,行则将至;行而不辍,未来可期。发展以SOFC为代表的新型电力系统,就是在认真贯彻落实把能源的“饭碗”牢牢端在自己手里,也必将为实现第二个百年奋斗目标、实现中华民族伟大复兴的中国梦提供坚强的能源保障。