هدف از این مقاله، مدل‌سازی الکتروشیمیایی و اقتصادی توده یک پیل‌سوختی اکسید جامد لوله‌ای می‌باشد. برای انجام این تحقیق، ابتدا یک مدل الکتروشیمیایی کامل برای تک سل پیل‌سوختی ارائه شده و سپس افت‌های مربوط به فعال‌سازی، اهمی و غلظتی آن به ‌دست آورده شده است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش دما و فشار کاری پیل، افت ولتاژ کلی کمتر شده و عملکرد آن بهبود می‌یابد. از سوی دیگر، افزایش دمای کاری پیل باعث افزایش راندمان الکتریکی و کاهش راندمان حرارتی در آن می‌شود، این در حالی است که افزایش فشار کاری پیل تأثیر زیادی بر راندمان الکتریکی آن نخواهد داشت. در این تحقیق، برای توده پیل‌سوختی اکسید جامد لوله‌ای در دمای کاری K 1273، ضریب بهینه مصرف سوخت حدود 8/0 تا 85/0 و نسبت هوا به سوخت ورودی به آن برابر 8 به ‌دست آمده است. نتایج تحلیل‌های اقتصادی نیز نشان می‌دهد که افزایش دمای کاری پیل، سبب بالا رفتن توان تولیدی در آن می‌گردد و این مسئله سبب کاهش قیمت برق تولیدی و همچنین سایر هزینه‌های مربوط به خرید، نصب و راه‌اندازی سیستم می‌شود. در دمای K 1273 قیمت برق تولیدی در حدود 14 سنت و هزینه یک مجموعه تولید توان با مولد پیل‌سوختی در حدود 1900 دلار بر کیلووات برآورد شده است.

واژه‌های کلیدی: پیل سوختی اکسید جامد لوله ای - مدل الکتروشیمیایی - سیستم تولید توان

متن کامل [PDF 554 kb]   (4652 دریافت)