為了利用煤或者石油這樣的燃料來發電,必須先燃燒煤或者石油。它們燃燒時產生的能量可以對水加熱而
使之變成蒸汽,蒸汽則可以用來使渦輪發電機在磁場中旋轉。這樣就產生了電流。換句話說,我們是把燃料的
化學能轉變為熱能,然后把熱能轉換為電能。在這種雙轉換的過程中,許多原來的化學能浪費掉了。然而,燃
料非常便宜,雖有這種浪費,也不妨礙我們生產大量的電力,而無需昂貴的費用。還有可能把化學能直接轉換
為電能,而無需先轉換為熱能。為此,我們必須使用電池。這種電池由一種或多種化學溶液組成,其中插入兩
根稱為電極的金屬棒。每一電極上都進行特殊的化學反應,電子不是被釋出就是被吸收。
一個電極上的電勢比另一個電極上的大,因此,如果這兩個電極用一根導線連接起來,電子就會通過導線
從一個電極流向另一個電極。這樣的電子流就是電流,只要電池中進行化學反應,這種電流就會繼續下去。手
電筒的電池是這種電池的一個例子。在某些情況下,當一個電池用完了以后,人們迫使電流返回流入這個電
池,電池內會反過來發生化學反應,因此,電池能夠貯存化學能,并用于再次產生電流。汽車里的蓄電池就是
這種可逆電池的一個例子。在一個電池里,浪費的化學能要少得多,因為其中只通過一個步驟就將化學能轉變
為電能。然而,電池中的化學物質都是非常昂貴的。鋅用來制造手電筒的電池。
燃料電池具有以下特點:
(1)能量轉化效率高 他直接將燃料的化學能轉化為電能,中間不經過燃燒過程,因而不受卡諾循環的限制。
目前燃料電池系統的燃料—電能轉換效率在45%~60%,而火力發電和核電的效率大約在30%~40%。
(2)有害氣體SOx、NOx及噪音排放都很低 CO2排放因能量轉換效率高而大幅度降低,無機械振動。
(3)燃料適用范圍廣。
(4)積木化強 規模及安裝地點靈活,燃料電池電站占地面積小,建設周期短,電站功率可根據需要由電池堆
組裝,十分方便。燃料電池無論作為集中電站還是分布式電,或是作為小區、工廠、大型建筑的獨立電站都非
常合適。
(5)負荷響應快,運行質量高 燃料電池在數秒鐘內就可以從最低功率變換到額定功率,而且電廠離負荷可以
很近,從而改善了地區頻率偏移和電壓波動,降低了現有變電設備和電流載波容量,減少了輸變線路投資和線
路損失。