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天然气基高温质子交换膜燃料电池热电联产系统的技术经济分析
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- DOI:
- 10.3969/j.issn.2097?0021.2026.03.008
- 作者:
- 天然气基高温质子交换膜燃料电池热电联产 系统的技术经济分析
- 作者单位:
- 1. 中海石油气电集团技术研发中心，北京 100028；2. 中海油珠海天然气发电有限公司，广东珠海 519000
- 关键词:
- 天然气；高温质子交换膜燃料电池；热电联产；分布式能源；成本分析；能源转型
- 摘要:
- 在“双碳”目标与能源绿色低碳转型背景下，天然气作为过渡能源，与高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFC）耦合形成的分布式热电联产（CHP）系统，因高效低碳特性展现出重要应用潜力。首先梳理了HT-PEMFC 的技术原理，针对性能对比、原料杂质、电池衰减以及应用场景等作了分析阐述，其次介绍了天然气基HT-PEMFC 热电联产系统的工艺流程，并指出其存在的技术难点与应对策略，最后通过设计两种不同规模的应用场景，对天然气基HT-PEMFC 热电联产系统的成本进行分析。结果显示，系统经济性受天然气价格和规模效应影响显著：当气价为3.0 元/m3 时，50 kW系统的电能平准化成本（LCOE）约为0.85 元/（kW·h），而1 MW 系统因规模效应优势，LCOE 降至0.68 元/（kW·h），具备市场竞争力；同时，系统供热成本普遍低于0.3 元/（kW·h），优于燃气
锅炉。研究表明，HT-PEMFC 技术凭借燃料适应性强、系统集成度高及综合能效优异（≥85%）的特点，在分布式能源领域前景广阔，应通过核心材料攻关与政策扶持加速其商业化进程。
