Sähköntuotanto polttokennovoimalaitoksilla

Jukka Leppälahti

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Konventionaalisiin voimalaitoksiin verrattuna polttokennovoimalaitoksen tärkein etu on olennaisesti korkeampi sähköntuotannon hyötysuhde. Teknis-taloudellisissa tarkasteluissa on tällaisen voimalaitoksen hyötysuhteeksi saatu korkeimmillaan noin 55 %. Polttokennovoimalaitoksen toiminnan edellytyksenä on polttokennoon syötettävä puhdas polttokaasu. Tämän seikan ja polttoaineen hapettumisreaktion ansiosta voimalaitostyypin savukaasupäästöt ovat hyvin pieniä. Suurten polttokennovoimalaitosten rakentaminen vaatii kuitenkin useiden teknisten ongelmien ratkaisemista. Korkein sähköntuotannon kokonaishyötysuhde voidaan saavuttaa vain korkeassa lämpötilassa toimiviin polttokennoratkaisuihin perustuvissa voimalaitoksissa. Näiden kennotyyppien kehittäminen kaupalliselle tasolle vaatii kuitenkin runsaasti teknistä kehitystyötä. Voimalaitoksiin sopivien, matalassa lämpötilassa toimivien kennotyyppien arvioidaan tulevan kaupalliseen tuotantoon lähivuosina. Matalan toimintalämpötilan takia niiden tuottamaa jätelämpöä on vaikeampi hyödyntää kombiprosessissa kuin korkeassa lämpötilassa toimivien polttokennojen jätelämpöä, ja siksi myös näiden voimalaitosten hyötysuhde jää pienemmäksi. Polttokennovoimalaitos vaatii myös polttoaineen prosessointimenetelmien kehittämistä. Kiinteän polttoaineen kaasutusprosesseille ja kaasun puhdistukselle asetetaan uudentyyppisiä vaatimuksia. Myös maakaasun prosessointia polttokennoihin sopivaksi tulee kehittää
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages78
ISBN (Print)951-38-3469-7
Publication statusPublished - 1989
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
Number985
ISSN0358-5085

Fingerprint

fuel cells
power plants
electricity

Keywords

  • electric power
  • power generation
  • fuel cell power plants

Cite this

Leppälahti, J. (1989). Sähköntuotanto polttokennovoimalaitoksilla. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 985
Leppälahti, Jukka. / Sähköntuotanto polttokennovoimalaitoksilla. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 78 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 985).
@book{d8dfde53d8bf404d9081d4c1c619c684,
title = "S{\"a}hk{\"o}ntuotanto polttokennovoimalaitoksilla",
abstract = "Konventionaalisiin voimalaitoksiin verrattuna polttokennovoimalaitoksen t{\"a}rkein etu on olennaisesti korkeampi s{\"a}hk{\"o}ntuotannon hy{\"o}tysuhde. Teknis-taloudellisissa tarkasteluissa on t{\"a}llaisen voimalaitoksen hy{\"o}tysuhteeksi saatu korkeimmillaan noin 55 {\%}. Polttokennovoimalaitoksen toiminnan edellytyksen{\"a} on polttokennoon sy{\"o}tett{\"a}v{\"a} puhdas polttokaasu. T{\"a}m{\"a}n seikan ja polttoaineen hapettumisreaktion ansiosta voimalaitostyypin savukaasup{\"a}{\"a}st{\"o}t ovat hyvin pieni{\"a}. Suurten polttokennovoimalaitosten rakentaminen vaatii kuitenkin useiden teknisten ongelmien ratkaisemista. Korkein s{\"a}hk{\"o}ntuotannon kokonaishy{\"o}tysuhde voidaan saavuttaa vain korkeassa l{\"a}mp{\"o}tilassa toimiviin polttokennoratkaisuihin perustuvissa voimalaitoksissa. N{\"a}iden kennotyyppien kehitt{\"a}minen kaupalliselle tasolle vaatii kuitenkin runsaasti teknist{\"a} kehitysty{\"o}t{\"a}. Voimalaitoksiin sopivien, matalassa l{\"a}mp{\"o}tilassa toimivien kennotyyppien arvioidaan tulevan kaupalliseen tuotantoon l{\"a}hivuosina. Matalan toimintal{\"a}mp{\"o}tilan takia niiden tuottamaa j{\"a}tel{\"a}mp{\"o}{\"a} on vaikeampi hy{\"o}dynt{\"a}{\"a} kombiprosessissa kuin korkeassa l{\"a}mp{\"o}tilassa toimivien polttokennojen j{\"a}tel{\"a}mp{\"o}{\"a}, ja siksi my{\"o}s n{\"a}iden voimalaitosten hy{\"o}tysuhde j{\"a}{\"a} pienemm{\"a}ksi. Polttokennovoimalaitos vaatii my{\"o}s polttoaineen prosessointimenetelmien kehitt{\"a}mist{\"a}. Kiinte{\"a}n polttoaineen kaasutusprosesseille ja kaasun puhdistukselle asetetaan uudentyyppisi{\"a} vaatimuksia. My{\"o}s maakaasun prosessointia polttokennoihin sopivaksi tulee kehitt{\"a}{\"a}",
keywords = "electric power, power generation, fuel cell power plants",
author = "Jukka Lepp{\"a}lahti",
year = "1989",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-3469-7",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "985",
address = "Finland",

}

Leppälahti, J 1989, Sähköntuotanto polttokennovoimalaitoksilla. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, no. 985, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Sähköntuotanto polttokennovoimalaitoksilla. / Leppälahti, Jukka.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 78 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 985).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Sähköntuotanto polttokennovoimalaitoksilla

AU - Leppälahti, Jukka

PY - 1989

Y1 - 1989

N2 - Konventionaalisiin voimalaitoksiin verrattuna polttokennovoimalaitoksen tärkein etu on olennaisesti korkeampi sähköntuotannon hyötysuhde. Teknis-taloudellisissa tarkasteluissa on tällaisen voimalaitoksen hyötysuhteeksi saatu korkeimmillaan noin 55 %. Polttokennovoimalaitoksen toiminnan edellytyksenä on polttokennoon syötettävä puhdas polttokaasu. Tämän seikan ja polttoaineen hapettumisreaktion ansiosta voimalaitostyypin savukaasupäästöt ovat hyvin pieniä. Suurten polttokennovoimalaitosten rakentaminen vaatii kuitenkin useiden teknisten ongelmien ratkaisemista. Korkein sähköntuotannon kokonaishyötysuhde voidaan saavuttaa vain korkeassa lämpötilassa toimiviin polttokennoratkaisuihin perustuvissa voimalaitoksissa. Näiden kennotyyppien kehittäminen kaupalliselle tasolle vaatii kuitenkin runsaasti teknistä kehitystyötä. Voimalaitoksiin sopivien, matalassa lämpötilassa toimivien kennotyyppien arvioidaan tulevan kaupalliseen tuotantoon lähivuosina. Matalan toimintalämpötilan takia niiden tuottamaa jätelämpöä on vaikeampi hyödyntää kombiprosessissa kuin korkeassa lämpötilassa toimivien polttokennojen jätelämpöä, ja siksi myös näiden voimalaitosten hyötysuhde jää pienemmäksi. Polttokennovoimalaitos vaatii myös polttoaineen prosessointimenetelmien kehittämistä. Kiinteän polttoaineen kaasutusprosesseille ja kaasun puhdistukselle asetetaan uudentyyppisiä vaatimuksia. Myös maakaasun prosessointia polttokennoihin sopivaksi tulee kehittää

AB - Konventionaalisiin voimalaitoksiin verrattuna polttokennovoimalaitoksen tärkein etu on olennaisesti korkeampi sähköntuotannon hyötysuhde. Teknis-taloudellisissa tarkasteluissa on tällaisen voimalaitoksen hyötysuhteeksi saatu korkeimmillaan noin 55 %. Polttokennovoimalaitoksen toiminnan edellytyksenä on polttokennoon syötettävä puhdas polttokaasu. Tämän seikan ja polttoaineen hapettumisreaktion ansiosta voimalaitostyypin savukaasupäästöt ovat hyvin pieniä. Suurten polttokennovoimalaitosten rakentaminen vaatii kuitenkin useiden teknisten ongelmien ratkaisemista. Korkein sähköntuotannon kokonaishyötysuhde voidaan saavuttaa vain korkeassa lämpötilassa toimiviin polttokennoratkaisuihin perustuvissa voimalaitoksissa. Näiden kennotyyppien kehittäminen kaupalliselle tasolle vaatii kuitenkin runsaasti teknistä kehitystyötä. Voimalaitoksiin sopivien, matalassa lämpötilassa toimivien kennotyyppien arvioidaan tulevan kaupalliseen tuotantoon lähivuosina. Matalan toimintalämpötilan takia niiden tuottamaa jätelämpöä on vaikeampi hyödyntää kombiprosessissa kuin korkeassa lämpötilassa toimivien polttokennojen jätelämpöä, ja siksi myös näiden voimalaitosten hyötysuhde jää pienemmäksi. Polttokennovoimalaitos vaatii myös polttoaineen prosessointimenetelmien kehittämistä. Kiinteän polttoaineen kaasutusprosesseille ja kaasun puhdistukselle asetetaan uudentyyppisiä vaatimuksia. Myös maakaasun prosessointia polttokennoihin sopivaksi tulee kehittää

KW - electric power

KW - power generation

KW - fuel cell power plants

M3 - Report

SN - 951-38-3469-7

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita

BT - Sähköntuotanto polttokennovoimalaitoksilla

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Leppälahti J. Sähköntuotanto polttokennovoimalaitoksilla. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 78 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 985).