Viewpoint|清华大学韩敏芳教授：固体氧化物燃料电池系统在分布式发电和碳中和应用中的巨大潜力

   近日，以清华大学韩敏芳教授为通讯作者的Viewpoint文章 “Significant potential of Solid Oxide Fuel Cell systems for distributed power generation and carbon neutrality ” 已在线发表，欢迎关注！

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# 文章主要内容 #

   能源是人类生存和社会发展的重要基础，当前对于传统化石能源的过度开发和利用导致环境污染问题日趋严峻。中国政府于2020年9月提出了“双碳”战略发展目标，这与世界主要经济体计划于本世纪中叶实现全球净零排放的发展战略不谋而合。然而，作为全球煤炭生产与消费大国，我国当前最主要的发电方式仍是以煤为燃料的火力发电，其占比超过七成，且“富煤、贫油、少气”的资源禀赋也导致这种能源结构在短期内难以发生根本性改变。这一传统发电方式不仅发电效率较低，而且会产生大量粉尘污染和温室气体排放。2021年全球能源领域的二氧化碳排放量达到363亿吨，其中我国约为120亿吨，占全球排放总量的三分之一。电力行业提效、节能、减排的需求已日渐凸显，探索和发展清洁、高效、灵活、安全的新型发电技术已成为未来主要发展方向。

    固体氧化物燃料电池(SOFC)发电系统提供了一种清洁高效的能源供给解决方式。高温运行的SOFC发电系统可以直接采用各类含氢富碳燃料(如煤气、天然气、生物质、丙烷和甲醇等)进行发电，无需燃烧(燃料的化学能直接通过电化学反应转化为电能)且不受“卡诺循环”限制，具有发电效率高、燃料适用广、模块化、低碳排放等诸多优点。同时，与传统的集中式发电和电网统一传输模式相比，SOFC分布式发电系统可以直接建立在终端用户侧，有效减少了传输过程的复杂性和不稳定性，大大降低了电力损耗并直接提高了系统效率，能够适应大型电站、数据中心、商业大厦、偏远地区及边防哨所等不同应用场景的多样化需求，是世界主要发达国家大力发展和推广的新型发电技术。

    美、日等发达国家经过30余年的技术发展，已经在2010年前后完成了百千瓦级系统的商业化运营和系列产品的多次迭代。然而，鉴于其多方面的突出优势和技术的高门槛属性，SOFC技术始终对中国保持封锁，相关产品更是严格保持“禁运禁售”，是典型的“卡脖子”技术。因此，我国必须也只能走上独立自主研发的道路。

Graphical abstract

# 原文信息 #

Significant potential of Solid Oxide Fuel Cell systems for distributed power generation and carbon neutrality

Ziyuan TENG, Minfang HAN*

Author information:

Fuel Cell and Energy Storage Center, Department of Energy and Power Engineering, State Key Laboratory of Control and Simulation of Power Systems and Generation Equipment, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Cite this article:

Ziyuan TENG, Minfang HAN. Significant potential of Solid Oxide Fuel Cell systems for distributed power generation and carbon neutrality. Front. Energy, https://doi.org/10.1007/s11708-022-0850-8

# 通讯作者简介 #

韩敏芳，博士，清华大学长聘教授，教育部“长江学者”特聘教授，清华大学能源与动力工程系学术委员会副主任，燃料电池与储能研究中心主任，九三学社北京市委副主委。曾任清华大学研究生院副院长(挂职)，国家“973计划”固体氧化物燃料电池(SOFC)项目首席科学家(2012-2016)，现任国家重点研发计划固体氧化物燃料电池(SOFC)项目负责人，兼任中国能源研究会燃料电池专委会常务副主任兼秘书长，能源行业高温燃料电池标准化技术委员会主任，中关村氢能与燃料电池技术创新产业联盟常务副理事长，中国硅酸盐学会固态离子学分会副理事长，国际学术会议(Asian SOFC Symposium)主席(2012, 2014, 2018，2021)，第十四、十五届北京市人大代表。

专业从事固体氧化物燃料电池(SOFC)研发和产业化发展，作为大会主席主办国际和全国学术会议20余次，应邀在国际学术会议做特邀报告过百次，发表论文200余篇，相关专利100余项，出版学术论著5部，科技成果获省部级一等奖5次，二等奖3次。曾获全国建材行业2021年度十大科技突破领军人物、“科技北京百名领军人才”、“江苏省双创领军人才”、北京市“三八”红旗奖章、“孙越崎青年科技奖”、“教育部新世纪人才”等奖励。

详情：https://www.te.tsinghua.edu.cn/info/1319/1768.htm

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