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燃料电池发电技术调研报告 (一 )

2023-07-15 08:07:31 收藏本文下载本文

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燃料电池发电技术调研报告 (一 )

篇1：燃料电池发电技术调研报告 (一 )

关于燃料电池发电技术调研报告 (一 )

作者:辽宁电力科学研究院孔宪文桂敏言(辽宁省电力有限公司冯玉全)

【摘要】本文概述了燃料电池的工作特点和原理，介绍了发电系统的组成、国内外的研究现状，对我国应用燃料电池发电的资源条件进行了评估，展望了这一技术在电力系统的应用前景、将对电力系统产生的重要影响，它将使传统的电力系统产生重大的变革，它会使电力系统更加安全、经济。最后提出了发展燃料电池发电的具体建议。

1．引言

能源是经济发展的基础，没有能源工业的发展就没有现代文明。人类为了更有效地利用能源一直在进行着不懈的努力。历史上利用能源的方式有过多次革命性的变革，从原始的蒸汽机到汽轮机、高压汽轮机、内燃机、燃气轮机，每一次能源利用方式的变革都极大地推进了现代文明的发展。

随着现代文明的发展，人们逐渐认识到传统的能源利用方式有两大弊病。一是储存于燃料中的化学能必需首先转变成热能后才能被转变成机械能或电能，受卡诺循环及现代材料的限制，在机端所获得的效率只有33~35%，一半以上的能量白白地损失掉了；二是传统的能源利用方式给今天人类的生活环境造成了巨量的废水、废气、废渣、废热和噪声的污染。对于发电行业来说，虽然采用的技术在不断地升级，如开发出了超高压、超临界、超超临界机组，开发出了流化床燃烧和整体气化联合循环发电技术，但这种努力的结果是：机组规模巨大、超高压远距离输电、投资上升，到用户的综合能源效率仍然只有35%左右，大规模的污染仍然没有得到根本解决。多年来人们一直在努力寻找既有较高的能源利用效率又不污染环境的能源利用方式。这就是燃料电池发电技术。

1839年英国的Grove发明了燃料电池，并用这种以铂黑为电极催化剂的简单的氢氧燃料电池点亮了伦敦讲演厅的照明灯。1889年Mood和Langer首先采用了燃料电池这一名称，并获得200mA/m2电流密度。由于发电机和电极过程动力学的研究未能跟上，燃料电池的研究直到20世纪50年代才有了实质性的进展，英国剑桥大学的Bacon用高压氢氧制成了具有实用功率水平的燃料电池。60年代，这种电池成功地应用于阿波罗(Appollo)登月飞船。从60年代开始，氢氧燃料电池广泛应用于宇航领域，同时，兆瓦级的磷酸燃料电池也研制成功。从80年代开始，各种小功率电池在宇航、军事、交通等各个领域中得到应用。

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能，直接转化为电能的装置。当源源不断地从外部向燃料电池供给燃料和氧化剂时，它可以连续发电。依据电解质的不同，燃料电池分为碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）及质子交换膜燃料电池（PEMFC）等。燃料电池不受卡诺循环限制，能量转换效率高，洁净、无污染、噪声低，模块结构、积木性强、比功率高，既可以集中供电，也适合分散供电。

大型电站，火力发电由于机组的规模足够大才能获得令人满意的效率，但装有巨型机组的发电厂又受各种条件的限制不能贴进用户，因此只好集中发电由电网输送给用户。但是机组大了其发电的灵活性又不能适应户户的需要，电网随用户的用电负荷变化有时呈现为高峰，有时则呈现为低谷。为了适应用电负荷的变化只好备用一部分机组或修建抽水蓄能电站来应急，这在总体上都是以牺牲电网的效益为代价的。传统的火力发电站的燃烧能量大约有近70%要消耗在锅炉和汽轮发电机这些庞大的设备上，燃烧时还会排放大量的有害物质。而使用燃料电池发电，是将燃料的化学能直接转换为电能，不需要进行燃烧，没有转动部件，理论上能量转换率为100%，装置无论大小实际发电效率可达40%～60%，可以实现直接进入企业、饭店、宾馆、家庭实现热电联产联用，没有输电输热损失，综合能源效率可达80%，装置为集木式结构，容量可小到只为手机供电、大到和目前的火力发电厂相比，非常灵活。

燃料电池被称为是继水力、火力、核能之后第四代发电装置和替代内燃机的动力装置。国际能源界预测，燃料电池是21世纪最有吸引力的发电方法之一。我国人均能源资源贫乏，在目前电网由主要缺少电量转变为主要缺少系统备用容量、调峰能力、电网建设滞后和传统的发电方式污染严重的情况下，研究和开发微型化燃料电池发电具有重要意义，这种发电方式与传统的大型机组、大电网相结合将给我国带来巨大的经济效益。

2.燃料电池的特点与原理

由于燃料电池能将燃料的化学能直接转化为电能，因此，它没有像通常的火力发电机那样通过锅炉、汽轮机、发电机的能量形态变化，可以避免中间的转换的损失，达到很高的发电效率。同时还有以下一些特点：

l不管是满负荷还是部分负荷均能保持高发电效率；

不管装置规模大小均能保持高发电效率；

具有很强的过负载能力；

通过与燃料供给装置组合的可以适用的燃料广泛；

发电出力由电池堆的出力和组数决定，机组的容量的自由度大；

电池本体的负荷响应性好，用于电网调峰优于其他发电方式；

用天然气和煤气等为燃料时，NOX及SOX等排出量少，环境相容性优。

如此由燃料电池构成的发电系统对电力工业具有极大的吸引力。

燃料电池按其工作温度是不同，把碱性燃料电池（AFC，工作温度为100℃）、固体高分子型质子膜燃料电池（PEMFC，也称为质子膜燃料电池，工作温度为100℃以内）和磷酸型燃料电池（PAFC，工作温度为200℃）称为低温燃料电池；把熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC，工作温度为650℃）和固体氧化型燃料电池（SOFC，工作温度为1000℃）称为高温燃料电池，并且高温燃料电池又被称为面向高质量排气而进行联合开发的燃料电池。另一种分类是按其开发早晚顺序进行的，把PAFC称为第一代燃料电池，把MCFC称为第二代燃料电池，把SOFC称为第三代燃料电池。这些电池均需用可燃气体作为其发电用的燃料。

燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。这里以氢-氧燃料电池为例来说明燃料电池的基本工作原理。

氢-氧燃料电池反应原理

这个反映是电觧水的逆过程。电极应为：

负极：H2+2OH-→2H2O+2e-

正极：1/2O2+H2O+2e-→2OH-

电池反应：H2+1/2O2==H2O

另外，只有燃料电池本体还不能工作，必须有一套相应的辅助系统，包括反应剂供给系统、排热系统、排水系统、电性能控制系统及安全装置等。

燃料电池通常由形成离子导电体的电解质板和其两侧配置的燃料极（阳极）和空气极（阴极）、及两侧气体流路构成，气体流路的作用是使燃料气体和空气（氧化剂气体）能在流路中通过。

在实用的燃料电池中因工作的电解质不同，经过电解质与反应相关的离子种类也不同。PAFC和PEMFC反应中与氢离子（H+）相关，发生的反应为：

燃料极：H2=2H++2e-（1）

空气极：2H++1/2O2+2e-=H2O（2）

全体：H2+1/2O2=H2O（3）

氢氧燃料电池组成和反应循环图

在燃料极中，供给的燃料气体中的H2分解成H+和e-，H+移动到电解质中与空气极侧供给的O2发生反应。e-经由外部的负荷回路，再反回到空气极侧，参与空气极侧的反应。一系例的反应促成了e-不间断地经由外部回路，因而就构成了发电。并且从上式中的反应式（3）可以看出，由H2和O2生成的H2O，除此以外没有其他的反应，H2所具有的化学能转变成了电能。但实际上，伴随着电极的反应存在一定的电阻，会引起了部分热能产生，由此减少了转换成电能的比例。

引起这些反应的一组电池称为组件，产生的电压通常低于一伏。因此，为了获得大的出力需采用组件多层迭加的办法获得高电压堆。组件间的电气连接以及燃料气体和空气之间的分离，采用了称之为隔板的、上下两面中备有气体流路的部件，PAFC和PEMFC的隔板均由碳材料组成。堆的出力由总的电压和电流的乘积决定，电流与电池中的反应面积成比。

单电极组装示意图

PAFC的电解质为浓磷酸水溶液，而PEMFC电解质为质子导电性聚合物系的膜。电极均采用碳的多孔体，为了促进反应，以Pt作为触媒，燃料气体中的CO将造成中毒，降低电极性能。为此，在PAFC和PEMFC应用中必须限制燃料气体中含有的CO量，特别是对于低温工作的PEMFC更应严格地加以限制。

磷酸型燃料电池基本组成和反应原理

磷酸燃料电池的基本组成和反应原理是：燃料气体或城市煤气添加水蒸气后送到改质器，把燃料转化成H2、CO和水蒸气的混合物，CO和水进一步在移位反应器中经触媒剂转化成H2和CO2。经过如此处理后的燃料气体进入燃料堆的负极(燃料极)，同时将氧输送到燃料堆的正极(空气极)进行化学反应，借助触媒剂的作用迅速产生电能和热能。

相对PAFC和PEMFC，高温型燃料电池MCFC和SOFC则不要触媒，以CO为主要成份的煤气化气体可以直接作为燃料应用，而且还具有易于利用其高质量排气构成联合循环发电等特点。

MCFC主构成部件。含有电极反应相关的电解质（通常是为Li与K混合的碳酸盐）和上下与其相接的2块电极板（燃料极与空气极），以及两电极各自外侧流通燃料气体和氧化剂气体的气室、电极夹等，电解质在MCFC约600~700℃的工作温度下呈现熔融状态的液体，形成了离子导电体。电极为镍系的多孔质体，气室的形成采用抗蚀金属。

MCFC工作原理。空气极的O2（空气）和CO2与电相结合，生成CO23-（碳酸离子），电解质将CO23-移到燃料极侧，与作为燃料供给的H+相结合，放出e-，同时生成H2O和CO2。化学反应式如下：

燃料极：H2+CO23-=H2O+2e-+CO2（4）

空气极：CO2+1/2O2+2e-=CO23-（5）

全体：H2+1/2O2=H2O（6）

在这一反应中，e-同在PAFC中的情况一样，它从燃料极被放出，通过外部的回路反回到空气极，由e-在外部回路中不间断的流动实现了燃料电池发电。另外，MCFC的最大特点是，必须要有有助于反应的CO23-离子，因此，供给的氧化剂气体中必须含有碳酸气体。并且，在电池内部充填触媒，从而将作为天然气主成份的CH4在电池内部改质，在电池内部直接生成H2的方法也已开发出来了。而在燃料是煤气的情况下，其主成份CO和H2O反应生成H2，因此，可以等价地将CO作为燃料来利用。为了获得更大的出力，隔板通常采用Ni和不锈钢来制作。

SOFC是以陶瓷材料为主构成的，电解质通常采用ZrO2(氧化锆)，它构成了O2-的导电体Y2O3（氧化钇）作为稳定化的YSZ（稳定化氧化锆）而采用。电极中燃料极采用Ni与YSZ复合多孔体构成金属陶瓷，空气极采用LaMnO3(氧化镧锰)。隔板采用LaCrO3(氧化镧铬)。为了避免因电池的形状不同，电解质之间热膨胀差造成裂纹产生等，开发了在较低温度下工作的SOFC。电池形状除了有同其他燃料电池一样的平板型外，还有开发出了为避免应力集中的圆筒型。SOFC的反应式如下：

燃料极：H2+O2-=H2O+2e-（7）

空气极：1/2O2+2e-=O2-（8）

全体：H2+1/2O2=H2O（9）

燃料极，H2经电解质而移动，与O2-反应生成H2O和e-。空气极由O2和e-生成O2-。全体同其他燃料电池一样由H2和O2生成H2O。在SOFC中，因其属于高温工作型，因此，在无其他触媒作用的情况下即可直接在内部将天然气主成份CH4改质成H2加以利用，并且煤气的主要成份CO可以直接作为燃料利用。

表1燃料电池的分类

类型

磷酸型燃料电池（PAFC）

熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）

固体氧化物型燃料电池（SOFC）

质子交换膜燃料电池（PEMFC）

燃料

煤气、天然气、甲醇等

纯H2、天然气

电解质

磷酸水溶液

KliCO3溶盐

ZrO2-Y2O3(YSZ)

离子(Na离子)

电极

阳极

多孔质石墨(Pt催化剂)

多孔质镍(不要Pt催化剂)

Ni-ZrO2金属陶瓷(不要Pt催化剂)

多孔质石墨或Ni(Pt催化剂)

阴极

含Pt催化剂+多孔质石墨+Tefion

多孔NiO（掺锂）

LaXSr1-XMn(Co)O3

多孔质石墨或Ni(Pt催化剂)

工作温度

~200℃

~650℃

800~1000℃

~100℃

近20多年来，燃料电池经历了碱性、磷酸、熔融碳酸盐和固体氧化物等几种类型的发展阶段，燃料电池的研究和应用正以极快的速度在发展。AFC已在宇航领域广泛应用，PEMFC已广泛作为交通动力和小型电源装置来应用，PAFC作为中型电源应用进入了商业化阶段，MCFC也已完成工业试验阶段，起步较晚的作为发电最有应用前景的SOFC已有几十千瓦的装置完成了数千小时的工作考核，相信随着研究的深入还会有新的燃料电池出现。

美日等国已相继建立了一些磷酸燃料电池电厂、熔融碳酸盐燃料电池电厂、质子交换膜燃料电池电厂作为示范。日本已开发了数种燃料电池发电装置供公共电力部门使用，其中磷酸燃料电池（PAFC）已达到“电站”阶段。已建成兆瓦级燃料电池示范电站进行试验，已就其效率、可运行性和寿命进行了评估，期望应用于城市能源中心或热电联供系统。日本同时建造的小型燃料电池发电装置，已广泛应用于医院、饭店、宾馆等。

3．燃料电池发电系统

3.1.利用天然气的发电系统

MCFC需要供给的燃料气体是H2，它可由天然气中的CH4改质生成，其反应在改质器中进行。改质器出口的温度为600℃，符合MCFC的工作温度，可以原样直接输送到燃料极侧。

另一方面，空气极侧需要的O2通过空气压缩机供给。另一个反应因素CO2，空气极侧反应等量地再利用发电时燃料极产生的CO2。除了有CO2外，燃料极排出气体还含有未反应的可燃成份，一起输送到改质器的燃烧器侧，天然气改质所必需的热量就由该燃烧热供给。这种情况下，排出的燃料气体会含有过多的H2O，将影响发热量，为此通常是先将排出燃料气体冷却，将水份滤去后再输送到改质器的燃烧侧。从改质器燃烧侧出来的气体与来自压缩机的空气相混合后供给空气极侧。

实际的电池因内部存在电阻会发热，故通过在空气极侧中流过的大量氧化气体（阴极气体，即含有O2、CO2的气体）来除去其发生的热。通常是按600℃供给的气体在700℃下排出，这一指标可通过在空气极侧进行流量调整来控制，为此采用阴极气体的再循环，即，空气极侧供给的气体为以改质器燃烧排气与部分空气极侧排出气体的混合体，为了保持电池入口和出口的温度为最佳温度，可将再循环流量与外部供给的空气流量一起调整。

来自空气极侧的排气为高温，送入最终的膨胀式透平，进行动力回收，作为空气压缩动力而应用。剩余的动力，由发电机发电回收，从而可以提高整套系统的效率。另外，天然气改质所必需的H2O（水蒸汽）可从排出的燃料气体中回收的H2O来供给。

这种系统的效率可达55~60%。在整套出力中MCFC发电量份额占90%。绝大部分的发电量是由MCFC生产的。如果考虑到排气形成的动力回收和若干的附加发电，广义上也可以称为联合发电。

在使用PAFC的情况下，若以煤炭为燃料发电时就不容易了，采用天然气时，其构成类似于MCFC机组，基本上是由电池本体发电。原因是PAFC排出气体温度较低，与其进行附加发电不如作为热电联产电源。

SOFC能和较高温度的排气体构成附加发电系统，由于SOFC不需要CO2的再循环等，结构简单，其发电效率可以达到50~60%。

3.2利用煤炭的发电系统

以MCFC为例进行介绍。煤炭需经煤气化装置生成作为MCFC可用燃料的CO及H2，并在进入MCFC前除去其中含有的杂质（微量的杂质就会构成对MCFC的恶劣影响），这种供给MCFC精制煤气，其压力通常高于MCFC的工作压力，在进入MCFC供气前先经膨胀式涡轮机回收其动力。涡轮机出口气体，经与部分来自燃料极（阳极）排出的高温气体（约700℃）相混合，调整为对电池的适宜温度（约600℃）。该阳极气体的再循环是，将排出的燃料气体中所含的未反应的燃料成分返回入口加以再利用，借以达到提高燃料的利用率。向空气极侧供给O2和CO2是通过空气压缩机输出的空气和排出燃料气体相混合来完成的。但是，碳酸气是采用触媒燃烧器将未燃的H2及CO变换成H2O和CO2后供给的。

实际的燃料电池，内部电阻会发热，将通过在空气极侧流过的大量的氧化剂气体（阴极气体，即含有O2和CO2的气体）而除去。通常通过调整空气极侧的流量，把以600℃供给的气体在700℃排出。为此采用了阴极气体再循环，使空气极侧的排气形成约700℃的高温。因此，在这个循环回路中设置了热交换器，将气体温度冷却到600℃，形成电池入口适宜的温度，与来自触媒燃烧器的供给气体相混合。空气极侧的出入口温度，取决于再循环和来自压缩机的供给空气流量和再循环回路中的热交换量。

排热回收系统（末级循环），是由利用空气极侧排气的膨胀式涡轮机和利用蒸汽的汽轮机发电来构成。膨胀式涡轮机与压缩机的相组合，其剩余动力用于发电。蒸汽是由来自其下流的热回收和煤气化装置以及阴极气体再循环回路中的蒸汽发生器之间的组合产生，形成汽水循环。

这种机组的发电效率，因煤气化方式和煤气精制方式等的不同而有若干差异。利用煤系统SOFC其构成是复杂的。但若用管道气就简单多了，主要的是采用煤炭气化系统造成的，其效率为45~55%。

4．我国燃料电池的发展状况

我国的燃料电池研究始于1958年，原电子工业部天津电源研究所最早开展了MCFC的研究。70年代在航天事业的推动下，中国燃料电池的研究曾呈现出第一次高潮。其间中国科学院大连化学物理研究所研制成功的两种类型的碱性石棉膜型氢氧燃料电池系统（千瓦级AFC）均通过了例行的航天环境模拟试验。1990年中国科学院长春应用化学研究所承担了中科院PEMFC的`研究任务，1993年开始进行直接甲醇质子交换膜燃料电池（DMFC）的研究。电力工业部哈尔滨电站成套设备研究所于1991年研制出由7个单电池组成的MCFC原理性电池。“八五”期间，中科院大连化学物理研究所、上海硅酸盐研究所、化工冶金研究所、清华大学等国内十几个单位进行了与SOFC的有关研究。到90年代中期，由于国家科技部与中科院将燃料电池技术列入“九五”科技攻关计划的推动，中国进入了燃料电池研究的第二个高潮。质子交换膜燃料电池被列为重点，以大连化学物理研究所为牵头单位，在中国全面开展了质子交换膜燃料电池的电池材料与电池系统的研究，并组装了多台百瓦、1kW-2kW、5kW和25kW电池组与电池系统。5kW电池组包括内增湿部分其重量比功率为100W/kg，体积比功率为300W/L。

我国科学工作者在燃料电池基础研究和单项技术方面取得了不少进展，积累了一定经验。但是，由于多年来在燃料电池研究方面投入资金数量很少，就燃料电池技术的总体水平看，与发达国家尚有较大差距。我国有关部门和专家对燃料电池十分重视，和两次在香山科学会议上对我国燃料电池技术的发展进行了专题讨论，强调了自主研究与开发燃料电池系统的重要性和必要性。近几年我国加强了在PEMFC方面的研究力度。

大连化学物理研究所与中科院电工研究所已完成30kW车用用燃料电池的全部试验工作。北京富原公司也宣布，将提供40kW的中巴燃料电池，并接受订货。科技部副部长徐冠华一年前在EVS16届大会上宣布，中国将在20装出首台燃料电池电动车。我国燃料电池的研究工作已表明：1.中国的质子交换膜燃料电池已经达到可以装车的技术水平；2.大连化学物理研究所的质子交换膜燃料电池是具有我国自主知识产权的高技术成果；3.在燃料电池研究方面我国可以与世界发达国家进行竞争，而且在市场份额方面，我国可以并且有能力占有一定比例。

但是我国在PAFC、MCFC、SOFC的研究方面还有较大的差距，目前仍处于研制阶段。

此前参与燃料电池研究的有关概况如下：

4.1.PEMFC的研究状况

我国最早开展PEMFC研制工作的是长春应用化学研究所，该所于1990年在中科院扶持下开始研究PEMFC，工作主要集中在催化剂、电极的制备工艺和甲醇外重整器的研制,已制造出100WPEMFC样机。1994年又率先开展直接甲醇质子交换膜燃料电池的研究工作。该所与美国CaseWesternReserve大学和俄罗斯氢能与等离子体研究所等建立了长期协作关系。

中国科学院大连化学物理所于1993年开展了PEMFC的研究,在电极工艺和电池结构方面做了许多工作，现已研制成工作面积为140cm2的单体电池，其输出功率达0.35W/cm2。

清华大学核能技术设计院1993年开展了PEMFC的研究,研制的单体电池在0.7V时输出电流密度为100mA/cm2，改进石棉集流板的加工工艺，并提出列管式PEMFC的设计，该单位已与德国Karlsrube研究中心建立了一定的协作关系。

天津大学于1994年在国家自然科学基金会资助下开展了PEMFC的研究，主要研究催化剂和电极的制备工艺。

复旦大学在90年代初开始研制直接甲醇PEMFC，主要研究聚苯并咪唑膜的制备和电极制备工艺。

厦门大学近年来与香港大学和美国的CaseWesternReserve大学合作开展了直接甲醇PEMFC的研究。

1994年，上海大学与北京石油大学合作研究PEMFC(“八五”攻关项目)，主要研究催化剂、电极、电极膜集合体的制备工艺。

北京理工大学于1995年在兵器工业部资助下开始了PEMFC的研究，目前单体电池的电流密度为150mA/cm2。

中国科学院工程热物理研究所于1994年开始研究PEMFC，主营使用计算传热和计算流体力学方法对各种供气、增湿、排热和排水方案进行比较，提出改进的传热和传质方案。

天津电源研究所开始PEMFC的研究,拟从国外引进1.5kW的电池，在解析吸收国外先进技术的基础上开展研究。

华南理工大学于19初在广东省佛山基金资助下开展了PEMFC的研究，与国家科委电动车示范区建设相配合作了一定的研究工作。其天然气催化转化制一氧化碳和氢气的技术现已申请国家发明专利。

中科院电工研究所最近开展了电动车用PEMFC系统工程和运行模式研究，拟与有色金属研究院合作研究PEMFC/光伏电池(制氢)互补发电系统和从国外引进PEMFC装置。

1995年北京富原公司与加拿大新能源公司合作进行PEMFC的研制与开发，5kW的PEMFC样机现已研制成功并开始接受订货。

4.2.MCFC的研究简况

国内开展MCFC研究的单位不太多。哈尔滨电源成套设备研究所在80年代后期曾研究过MCFC，90年代初停止了这方面的研究工作。

1993年中国科学院大连化学物理研究所在中国科学院的资助下开始了MCFC的研究，自制LiAlO2微粉，用冷滚压法和带铸法制备出MCFC用的隔膜，组装了单体电池，其性能已达到国际80年代初的水平。

90年代初，中国科学院长春应用化学研究所也开始了MCFC的研究，在LiAlO2微粉的制备方法研究和利用金属间化合物作MCFC的阳极材料等方面取得了很大进展。

北京科技大学于90年代初在国家自然科学基金会的资助下开展了MCFC的研究，主要研究电极材料与电解质的相互作用，提出了用金属间化合物作电极材料以降低它的溶解。

中国科学院上海冶金研究所近年来也开始了MCFC的研究，主要着重于研究氧化镍阴极与熔融盐的相互作用。

1995年上海交通大学与长庆油田合作开始了MCFC的研究，目标是共同开发5kW～10kW的MCFC。

中国科学院电工研究所在“八五”期间，考察了国外MCFC示范电站的系统工程，调查了电站的运行情况，现已开展了MCFC电站系统工程关键技术的研究与开发。

4.3.SOFC的研究简况

最早开展SOFC研究的是中国科学院上海硅酸盐研究所他们在1971年就开展了SOFC的研究，主要侧重于SOFC电极材料和电解质材料的研究。80年代在国家自然科学基金会的资助下又开始了SOFC的研究，系统研究了流延法制备氧化锆膜材料、阴极和阳极材料、单体SOFC结构等，已初步掌握了湿化学法制备稳定的氧化锆纳米粉和致密陶瓷的技术。

吉林大学于1989年在吉林省青年科学基金资助下开始对SOFC的电解质、阳极和阴极材料等进行研究,组装成单体电池，通过了吉林省科委的鉴定。1995年获吉林省计委和国家计委450万元人民币的资助，先后研究了电极、电解质、密封和联结材料等,单体电池开路电压达1.18V，电流密度400mA/cm2，4个单体电池串联的电池组能使收音机和录音机正常工作。

1991年中国科学院化工冶金研究所在中国科学院资助下开展了SOFC的研究，从研制材料着手,制成了管式和平板式的单体电池，功率密度达0.09W/cm2～0.12W/cm2，电流密度为150mA/cm2～180mA/cm2，工作电压为0.60V～0.65V。1994年该所从俄罗斯科学院乌拉尔分院电化学研究所引进了20W～30W块状叠层式SOFC电池组,电池寿命达1200h。他们在分析俄罗斯叠层式结构、美国Westinghouse的管式结构和德国Siemens板式结构的基础上，设计了六面体式新型结构，该结构吸收了管式不密封的优点，电池间组合采用金属毡柔性联结，并可用常规陶瓷制备工艺制作。

中国科学技术大学于1982年开始从事固体电解质和混合导体的研究，于1992年在国家自然科学基金会和“863”计划的资助下开始了中温SOFC的研究。一种是用纳米氧化锆作电解质的SOFC，工作温度约为450℃。另一种是用新型的质子导体作电解质的SOFC，已获得接近理论电动势的开路电压和200mA/cm2的电流密度。此外,他们正在研究基于多孔陶瓷支撑体的新一代SOFC。

清华大学在90年代初开展了SOFC的研究，他们利用缓冲溶液法及低温合成环境调和性新工艺成功地合成了固体电解质、空气电极、燃料电极和中间联结电极材料的超细粉,并开展了平板型SOFC成型和烧结技术的研究,取得了良好效果。

华南理工大学于1992年在国家自然科学基金会、广东省自然科学基金、汕头大学李嘉诚科研基金、广东佛山基金共一百多万元的资助下开始了SOFC的研究,组装的管状单体电池，用甲烷直接作燃料,最大输出功率为4mW/cm2，电流密度为17mA/cm2，连续运转140h，电池性能无明显衰减。

中国科学院山西煤炭化学研究所在1994年开始SOFC研究，用超细氧化锆粉在1100℃下烧结制成稳定和致密的氧化锆电解质。该所从80年代初开始煤气化热解的研究，以提供燃料电池的气源。煤的灰熔聚气化过程已进入工业性试验阶段，正在镇江市建立工业示范装置。该所还开展了使煤气化热解的煤气在高温下脱硫除尘和甲醇脱氢生产合成气的研究，合成气中CO和H2的比例为1∶2，已有成套装置出售。

中国科学院大连化学物理所于1994年开展了SOFC的研究工作，在电极和电解质材料的研究上取得了可喜的进展。

中国科学院北京物理所于1995年在国家自然科学基金会的资助下，开展了用于SOFC的新型电解质和电极材料的基础性研究。

篇2：燃料电池发电技术调研报告 (二 )

关于燃料电池发电技术调研报告 (二 )

5．国外燃料电池发展状况

发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目，企业界也纷纷斥以巨资，从事燃料电池技术的研究与开发，现在已取得了许多重要成果，使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。值得注意的是这种重要的新型发电方式可以大大降低空气污染及解决电力供应、电网调峰问题，2MW、4.5MW、11MW成套燃料电池发电设备已进入商业化生产，各等级的燃料电池发电厂相继在一些发达国家建成。燃料电池的发展创新将如百年前内燃机技术突破取代人力造成工业革命，也像电脑的发明普及取代人力的运算绘图及文书处理的电脑革命，又如网络通讯的发展改变了人们生活习惯的信息革命。燃料电池的高效率、无污染、建设周期短、易维护以及低成本的潜能将引爆21世纪新能源与环保的绿色革命。如今，在北美、日本和欧洲，燃料电池发电正以急起直追的势头快步进入工业化规模应用的阶段，将成为21世纪继火电、水电、核电后的第四代发电方式。燃料电池技术在国外的迅猛发展必须引起我们的足够重视，现在它已是能源、电力行业不得不正视的课题。

5.1．磷酸型燃料电池(PAFC)

受1973年世界性石油危机以及美国PAFC研发的影响，日本决定开发各种类型的燃料电池，PAFC作为大型节能发电技术由新能源产业技术开发机构（NEDO）进行开发。自1981年起，进行了1000kW现场型PAFC发电装置的研究和开发。1986年又开展了200kW现场性发电装置的开发，以适用于边远地区或商业用的PAFC发电装置。

富士电机公司是目前日本最大的PAFC电池堆供应商。截至1992年，该公司已向国内外供应了17套PAFC示范装置，富士电机在年3月完成了分散型5MW设备的运行研究。作为现场用设备已有50kW、100kW及500kW总计88种设备投入使用。下表所示为富士电机公司已交货的发电装置运行情况，到19止有的已超过了目标寿命4万小时。

表现场用PAFC燃料电池的运行情况

容量

台数

累计运行时间

最长累计

最长连续

>1万h

>2万h

>3万h

50kW

1018411

33655

7098

100kW

274051

35607

6926

500kW

43437

16910

4214

东芝公司从70年代后半期开始，以分散型燃料电池为中心进行开发以后，将分散电源用11MW机以及200kW机形成了系列化。11MW机是世界上最大的燃料电池发电设备，从1989年开始在东京电力公司五井火电站内建造，1991年3月初发电成功后，直到195月进行了5年多现场试验，累计运行时间超过2万小时，在额定运行情况下实现发电效率43.6%。在小型现场燃料电池领域，1990年东芝和美国IFC公司为使现场用燃料电池商业化，成立了ONSI公司，以后开始向全世界销售现场型200kW设备“PC25”系列。PC25系列燃料电池从1991年末运行，到年4月，共向世界销售了174台。其中安装在美国某公司的一台机和安装在日本大阪梅田中心的大阪煤气公司2号机，累计运行时间相继突破了4万小时。从燃料电池的寿命和可靠性方面来看，累计运行时间4万h是燃料电池的长远目标。东芝ONSI已完成了正式商用机PC25C型的开发，早已投放市场。PC25C型作为21世纪新能源先锋获得日本通商产业大奖。从燃料电池商业化出发，该设备被评价为具有高先进性、可靠性以及优越的环境性设备。它的制造成本是$3000/kW，近期将推出的商业化PC25D型设备成本会降至$1500/kW，体积比PC25C型减少1/4，质量仅为14t。明年即20，我国就将迎来第一座PC25C型燃料电池电站，它主要由日本的MITI（NEDO）资助的，这将是我国第一座燃料电池发电站。

PAFC作为一种中低温型（工作温度180-210℃）燃料电池，不但具有发电效率高、清洁、无噪音等特点，而且还可以热水形式回收大部分热量。下表给出先进的ONSI公司PC25C型200kWPAFC的主要技术指标。最初开发PAFC是为了控制发电厂的峰谷用电平衡，近来则侧重于作为向公寓、购物中心、医院、宾馆等地方提供电和热的现场集中电力系统。

表ONSI公司PC25C型PAFC主要技术指标

电力输出

发电效率

燃料

质量

排热利用

环境状况NOX

体积

200kW

40%

城市煤气

27.3t

42%

10×10-6

3×3×5.5

PAFC用于发电厂包括两种情形：分散型发电厂，容量在10-20MW之间，安装在配电站；中心电站型发电厂，容量在100MW以上，可以作为中等规模热电厂。PAFC电厂比起一般电厂具有如下优点：即使在发电负荷比较低时，依然保持高的发电效率；由于采用模块结构，现场安装简单，省时，并且电厂扩容容易。

下图为ONSIPC25C型电站：

5.2．质子交换膜燃料电池(PEMFC)

著名的加拿大Ballard公司在PEMFC技术上全球领先，现在它的应用领域从交通工具到固定电站，其子公司BallardGenerationSystem被认为在开发、生产和市场化零排放质子交换膜燃料电池上处于世界领先地位。BallardGenerationSystem最初产品是250kW燃料电池电站，其基本构件是Ballard燃料电池，利用氢气（由甲醇、天然气或石油得到）、氧气（由空气得到）不燃烧地发电。Ballard公司正和世界许多著名公司合作以使BallardFuelCell商业化。BallardFuelCell已经用于固定发电厂：由BallardGenerationSystem，GPUInternationalInc.，AlstomSA和EBARA公司共同组建了BallardGenerationSystem，共同开发千瓦级以下的燃料电池发电厂。经过5年的开发，第一座250kW发电厂于1997年8月成功发电，9月送至IndianaCinergy，经过周密测试、评估，并提高了设计的性能、降低了成本，这导致了第二座电厂的诞生，它安装在柏林，250kW输出功率，也是在欧洲的第一次测试。很快Ballard公司的第三座250kW电厂也在年9月安装在瑞士进行现场测试，紧接着，在2000年10月通过它的伙伴EBARABallard将第四座燃料电池电厂安装在日本的NTT公司，向亚洲开拓了市场。在不同地区进行的测试将大大促进燃料电池电站的商业化。第一个早期商业化电厂将在年底面市。下图是安装在美国Cinergy的Ballard燃料电池装置，目前正在测试：

下图是安装在柏林的250kWPEMFC燃料电池电站：

在美国，PlugPower公司是最大的质子交换膜燃料电池开发公司，他们的目标是开发、制造适合于居民和汽车用经济型燃料电池系统。1997年，PlugPower模块第一个成功地将汽油转变为电力。最近，PlugPower公司开发出它的专利产品PlugPower7000居民家用分散型电源系统。商业产品在2001年初推出。家用燃料电池的推出将使核电站、燃气发电站面临挑战，为了推广这种产品，192月，PlugPower公司和GEMicroGen成立了合资公司，产品改称GEHomeGen7000，由GEMicroGen公司负责全球推广。此产品将提供7kW的持续电力。GE/Plug公司宣称其2001年初售价为$1500/kW。他们预计5年后，大量生产的燃料电池售价将降至$500/kW。假设有20万户家庭各安装一个7kW的家用燃料电池发电装置，其总和将接近一个核电机组的容量，这种分散型发电系统可用于尖峰用电的供给，又因分散式系统设计增加了电力的稳定性，即使少数出现了故障，但整个发电系统依然能正常运转。

在Ballard公司的带动下，许多汽车制造商参加了燃料电池车辆的研制，例如：Chrysler(克莱斯勒)、Ford(福特)、GM(通用)、Honda(本田)、Nissan(尼桑)、VolkswagenAG(大众)和Volvo(富豪)等，它们许多正在使用的燃料电池都是由Ballard公司生产的，同时，它们也将大量的资金投入到燃料电池的研制当中，克莱斯勒公司最近给Ballard公司注入4亿5千万加元用于开发燃料电池汽车，大大的促进了PEMFC的发展。1997年，Toyota公司就制成了一辆RAV4型带有甲醇重整器的跑车，它由一个25kW的燃料电池和辅助干电池一起提供了全部50kW的能量，最高时速可以达到125km/h，行程可达500km。目前这些大的汽车公司均有燃料电池开发计划，虽然现在燃料电池汽车商业化的时机还未成熟，但几家公司已确定了开始批量生产的时间表，Daimler-Benz公司宣布，到将年产40000辆燃料电池汽车。因而未来十年，极有可能达到100000辆燃料电池汽车。

PEMFC是一种新型、有远大前途的燃料电池，经过从80年代初到现在的近的发展，质子交换膜燃料电池起了翻天覆地的变化。这种变化从其膜电极的演变过程可见一斑。膜电极是PEMFC的电化学心脏，正是因为它的变化，才使得PEMFC呈现了今天的蓬勃生机。早期的膜电极是直接将铂黑与起防水、粘结作用的Tefion微粒混合后热压到质子交换膜上制得的。Pt载量高达10mg/cm2。后来，为增加Pt的利用率，使用了Pt/C催化剂，但Pt的利用率仍非常低，直到80年代中期，PEMFC膜电极的Pt载量仍高达4mg/cm2。80年代中后期，美国LosAlamos国家实验室（LANL）提出了一种新方法，采用Nafion质子交换聚合物溶液浸渍Pt/C多孔气体扩散电极，再热压到质子交换膜上形成膜电极。此法大大提高了Pt的利用率，将膜电极的载铂量降到了0.4mg/cm2。1992年，LANL对该法进行了改进，使膜电极的Pt载量进一步降低到0.13mg/cm2。1995年印度电化学能量研究中心（CEER）采用喷涂浸渍法制得了Pt载量为0.1mg/cm2的膜电极，性能良好。据报道，现在LANL试验的一些单电池中，膜电极上铂载量已降到0.05mg/cm2。膜电极上铂载量的减少，直接可以使燃料电池的成本降低，这就为其商品化的实现准备了条件。

5.3．熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)

50年代初，熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）由于其可以作为大规模民用发电装置的前景而引起了世界范围的重视。在这之后，MCFC发展的非常快，它在电池材料、工艺、结构等方面都得到了很大的改进，但电池的工作寿命并不理想。到了80年代，它已被作为第二代燃料电池，而成为近期实现兆瓦级商品化燃料电池电站的主要研究目标，研制速度日益加快。现在MCFC的主要研制者集中在美国、日本和西欧等国家。预计将商品化生产。

美国能源部（DOE）去年已拨给固定式燃料电池电站的研究费用4420万美元，而其中的2/3将用于MCFC的开发，1/3用于SOFC的开发。美国的MCFC技术开发一直主要由两大公司承担，ERC（EnergyResearchCorporation）（现为FuelCellEnergyInc.）和M-CPower公司。他们通过不同的方法建造MCFC堆。两家公司都到了现场示范阶段：ERC年已进行了一套设于加州圣克拉拉的2MW的MCFC电站的实证试验，目前正在寻找3MW装置试验的地点。ERC的MCFC燃料电池在电池内部进行无燃气的改质，而不需要单独设置的改质器。根据试验结果，ERC对电池进行了重新设计，将电池改成250kW单电池堆，而非原来的125kW堆，这样可将3MW的MCFC安装在0.1英亩的场地上，从而降低投资费用。ERC预计将以$1200/kW的设备费用提供3MW的装置。这与小型燃气涡轮发电装置设备费用$1000/kW接近。但小型燃气发电效率仅为30%，并且有废气排放和噪声问题。与此同时，美国M-CPower公司已在加州圣迭戈的海军航空站进行了250kW装置的试验，现在计划在同一地点试验改进75kW装置。M-CPower公司正在研制500kW模块，计划20开始生产。

日本对MCFC的研究，自1981年“月光计划”时开始，1991年后转为重点，每年在燃料电池上的费用为12-15亿美元，1990年政府追加2亿美元，专门用于MCFC的研究。电池堆的功率1984年为1kW，1986年为10kW。日本同时研究内部转化和外部转化技术，1991年，30kW级间接内部转化MCFC试运转。1992年50-100kW级试运转。1994年，分别由日立和石川岛播磨重工完成两个100kW、电极面积1m2，加压外重整MCFC。另外由中部电力公司制造的1MW外重整MCFC正在川越火力发电厂安装，预计以天然气为燃料时，热电效率大于45%，运行寿命大于5000h。由三菱电机与美国ERC合作研制的内重整30kWMCFC已运行了10000h。三洋公司也研制了30kW内重整MCFC。目前，石川岛播磨重工有世界上最大面积的MCFC燃料电池堆，试验寿命已达13000h。日本为了促进MCFC的开发研究，于1987年成立了MCFC研究协会，负责燃料电池堆运转、电厂外围设备和系统技术等方面的研究，现在它已联合了14个单位成为日本研究开发主力。

欧洲早在1989年就制定了1个Joule计划，目标是建立环境污染小、可分散安装、功率为200MW的“第二代”电厂，包括MCFC、SOFC和PEMFC三种类型，它将任务分配到各国。进行MCFC研究的主要有荷兰、意大利、德国、丹麦和西班牙。荷兰对MCFC的研究从1986年已经开始，1989年已研制了1kW级电池堆，1992年对10kW级外部转化型与1kW级内部转化型电池堆进行试验，1995年对煤制气与天然气为燃料的2个250kW系统进行试运转。意大利于1986年开始执行MCFC国家研究计划，1992-1994年研制50-100kW电池堆，意大利Ansodo与IFC签定了有关MCFC技术的协议，已安装一套单电池（面积1m2）自动化生产设备，年生产能力为2-3MW，可扩大到6-9MW。德国MBB公司于1992年完成10kW级外部转化技术的研究开发，在ERC协助下，于1992年-1994年进行了100kW级与250kW级电池堆的制造与运转试验。现在MBB公司拥有世界上最大的280kW电池组体。

资料表明，MCFC与其他燃料电池比有着独特优点：

a．发电效率高比PAFC的发电效率还高；

b．不需要昂贵的白金作催化剂，制造成本低；

c．可以用CO作燃料；

d．由于MCFC工作温度600-1000℃，排出的气体可用来取暖，也可与汽轮机联合发电。若热电联产，效率可提高到80%；

e．中小规模经济性与几种发电方式比较，当负载指数大于45%时，MCFC发电系统成本最低。与PAFC相比，虽然MCFC起始投资高，但PAFC的燃料费远比MCFC高。当发电系统为中小规模分散型时，MCFC的经济性更为突出；

f．MCFC的结构比PAFC简单。

5.4．固体氧化物燃料电池(SOFC)

SOFC由用氧化钇稳定氧化锆（YSZ）那样的陶瓷给氧离子通电的电解质和由多孔质给电子通电的燃料和空气极构成。空气中的氧在空气极/电解质界面被氧化，在空气燃料之间氧的分差作用下，在电解质中向燃料极侧移动，在燃料极电解质界面和燃料中的氢或一氧化碳反应，生成水蒸气或二氧化碳，放出电子。电子通过外部回路，再次返回空气极，此时产生电能。

SOFC的特点如下：

l由于是高温动作（600-1000℃），通过设置底面循环，可以获得超过60%效率的高效发电。

由于氧离子是在电解质中移动，所以也可以用CO、煤气化的气体作为燃料。

由于电池本体的构成材料全部是固体，所以没有电解质的蒸发、流淌。另外，燃料极空气极也没有腐蚀。l动作温度高，可以进行甲烷等内部改质。

与其他燃料电池比，发电系统简单，可以期望从容量比较小的设备发展到大规模设备，具有广泛用途。

在固定电站领域，SOFC明显比PEMFC有优势。SOFC很少需要对燃料处理，内部重整、内部热集成、内部集合管使系统设计更为简单，而且，SOFC与燃气轮机及其他设备也很容易进行高效热电联产。下图为西门子-西屋公司开发出的世界第一台SOFC和燃气轮机混合发电站，它于2000年5月安装在美国加州大学，功率220kW，发电效率58%。未来的SOFC/燃气轮机发电效率将达到60-70%。

被称为第三代燃料电池的'SOFC正在积极的研制和开发中，它是正在兴起的新型发电方式之一。美国是世界上最早研究SOFC的国家，而美国的西屋电气公司所起的作用尤为重要，现已成为在SOFC研究方面最有权威的机构。

早在1962年，西屋电气公司就以甲烷为燃料，在SOFC试验装置上获得电流，并指出烃类燃料在SOFC内必须完成燃料的催化转化与电化学反应两个基础过程，为SOFC的发展奠定了基础。此后间，该公司与OCR机构协作，连接400个小圆筒型ZrO2-CaO电解质，试制100W电池，但此形式不便供大规模发电装置应用。80年代后，为了开辟新能源，缓解石油资源紧缺而带来的能源危机，SOFC研究得到蓬勃发展。西屋电气公司将电化学气相沉积技术应用于SOFC的电解质及电极薄膜制备过程，使电解质层厚度减至微米级，电池性能得到明显提高，从而揭开了SOFC的研究崭新的一页。80年代中后期，它开始向研究大功率SOFC电池堆发展。1986年，400W管式SOFC电池组在田纳西州运行成功。1987年，又在日本东京、大阪煤气公司各安装了3kW级列管式SOFC发电机组，成功地进行连续运行试验长达5000h，标志着SOFC研究从实验研究向商业发展。进入90年代DOE机构继续投资给西屋电气公司6400余万美元，旨在开发出高转化率、2MW级的SOFC发电机组。1992年两台25kW管型SOFC分别在日本大阪、美国南加州进行了几千小时实验运行。从1995年起，西屋电气公司采用空气电极作支撑管，取代了原先CaO稳定的ZrO2支撑管，简化了SOFC的结构,使电池的功率密度提高了近3倍。该公司为荷兰Utilies公司建造100kW管式SOFC系统，能量总利用率达到75%，已经正式投入使用。目前，SiemensWestinghouse宣布有两座250kWSOFC示范电厂很快将在挪威和加拿大的多伦多附近建成。下图为西屋公司在荷兰安装的SOFC示范电厂，它可以提供110kW的电力和64kW的热，发电效率达到46%，运行14000h。

另外，美国的其它一些部门在SOFC方面也有一定的实力。位于匹兹堡的PPMF是SOFC技术商业化的重要生产基地，这里拥有完整的SOFC电池构件加工、电池装配和电池质量检测等设备，是目前世界上规模最大的SOFC技术研究开发中心。1990年，该中心为美国DOE制造了20kW级SOFC装置，该装置采用管道煤气为燃料，已连续运行了1700多小时。与此同时，该中心还为日本东京和大阪煤气公司、关西电力公司提供了两套25kW级SOFC试验装置，其中一套为热电联产装置。另外美国阿尔贡国家实验室也研究开发了叠层波纹板式SOFC电池堆，并开发出适合于这种结构材料成型的浇注法和压延法。使电池能量密度得到显著提高，是比较有前途的SOFC结构。

在日本，SOFC研究是“月光计划”的一部分。早在1972年，电子综合技术研究所就开始研究SOFC技术，后来加入“月光计划”研究与开发行列，1986年研究出500W圆管式SOFC电池堆，并组成1.2kW发电装置。东京电力公司与三菱重工从1986年12月开始研制圆管式SOFC装置，获得了输出功率为35W的单电池，当电流密度为200mA/cm2时，电池电压为0.78V，燃料利用率达到58%。1987年7月，电源开发公司与这两家公司合作，开发出1kW圆管式SOFC电池堆，并连续试运行达1000h，最大输出功率为1.3kW。关西电力公司、东京煤气公司与大阪煤气公司等机构则从美国西屋电气公司引进3kW及2.5kW圆管式SOFC电池堆进行试验，取得了满意的结果。从1989年起，东京煤气公司还着手开发大面积平板式SOFC装置，1992年6月完成了100W平板式SOFC装置，该电池的有效面积达400cm2。现Fuji与Sanyo公司开发的平板式SOFC功率已达到千瓦级。另外，中部电力公司与三菱重工合作，从1990年起对叠层波纹板式SOFC系统进行研究和综合评价，研制出406W试验装置，该装置的单电池有效面积达到131cm2。

在欧洲早在70年代，联邦德国海德堡中央研究所就研究出圆管式或半圆管式电解质结构的SOFC发电装置，单电池运行性能良好。80年代后期，在美国和日本的影响下，欧共体积极推动欧洲的SOFC的商业化发展。德国的Siemens、DomierGmbH及ABB研究公司致力于开发千瓦级平板式SOFC发电装置。Siemens公司还与荷兰能源中心(ECN)合作开发开板式SOFC单电池，有效电极面积为67cm2。ABB研究公司于1993年研制出改良型平板式千瓦级SOFC发电装置，这种电池为金属双极性结构，在800℃下进行了实验，效果良好。现正考虑将其制成25～100kW级SOFC发电系统，供家庭或商业应用。

表燃料电池的分类及技术比较

燃料电池

电解质

工作温度

电化学反应式

PEMFC

固体有机膜

60-100℃

阳极：H2→2H++2e

阴极：1/2O2+2H++2e→H2O

PAFC

H3PO4

175-200℃

阳极：H2→2H++2e

阴极：1/2O2+2H++2e→H2O

MCFC

（Li、Na、K）2CO3

600-1000℃

阳极：H2+CO32－→H2O+CO2+2e

阴极：1/2O2+CO2+2e→CO32－

SOFC

YSZ（用Y2O3稳定的ZrO2）

600-1000℃

阳极：H2+O2－→H2O+2e

阴极：1/2O2+2e→O2－

6．燃料资源评估

燃料电池运行时必须使用流动性好的气体燃料。低温燃料电池要用氢气，高温燃料电池可以直接使用天然气、煤气。这种燃料的前景如何呢？我国的天然气储量是十分丰富的，现已探明陆地上储量为1.9万亿m3，专家认为我国已探明天然气储量为30万亿m3。我国还将利用丰富的邻国天然气资源，俄罗斯西西伯利亚已探明天然气储量为38.6万亿m3，可向我国年供气200~300亿m3；俄罗斯的东西伯利亚已探明天然气储量3.13万亿m3，可向我国年供气100~200亿m3；俄远东地区、萨哈林岛探明天然气储量1万亿m3，可向我国东北年供气100亿m3以上。中亚地区的哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦和土库曼斯坦三国探明的天然气储量6.77万亿m3，可向外供气300亿m3。我国规划在以前铺设天然气管线9000km，届时有望在全国形成“两纵、两横、四枢纽、五气库”的格局，形成可靠的供气系统。其中的两纵是南北的输气干线，即萨哈林岛--大庆--沈阳干线和伊尔库茨克--北京--日照--上海输气干线。目前我国的生产能力约为300亿m3/a，年为700亿m3，为1000～1100亿m3。天然气主要成分为CH4（占90%左右），热值高（每立方米天然气热值为8600～9500千卡），便于运输，在3000公里的距离内运用管道输送都是十经济的。

我国还可利用的液化天然气（LNG）资源也是十分可观的，可向中国立即提供LNG的国家有印度尼西亚、马来西亚、卡塔尔等国。

我国的煤层气也十分丰富，陆上深埋2000米以内浅的煤层气资源量为32~35万亿m3，多于陆上天然气资源量（30万亿m3），位于世界前列。

另外作为后续资源，我国已发现在南海、东海深处有大量的天然气水合物，其资源量为700亿吨石油当量。目前已有多个科研机构正在研究其开采利用的技术。

半个世纪以来，世界大多数国家时早以完成了由煤炭时代向石油时代的转换，正在向石油、天然气时代过度。如1950年在世界能源结构中煤炭所占的比例为57.5%，而到1996年则下降为26.9%，天然气占23.5%石油占39%两者共占63%。能源界预测目前的消费量，石油只能再用20年，而天然气则可用100年，为此称21世纪是“天然气世纪”。我国的能源工业也必将跟上世界能源消费潮流。

另外由于环保的需要和IGCC技术的推动，煤的大型气化装置技术已经过关。煤炭部门的有关专家介绍，目前的技术完全可以把煤转换为氢气，转换效率可达80%，供给燃料电池作燃料，其效率要比常规热动力装置效率高得多。

我国有大量的生物资源（薪材3000万吨、秸杆45000万吨、稻壳1500万吨、垃圾1.6亿吨等），这种密度低分散度高资源可以转换成沼气或人工煤气或甲醇供分散的、小型高效的燃料电池使用。如广东番禺正在建设使用养猪场沼气的燃料电池电站。

我国在合成氨工业中，氢的年回收量可达到14亿m3；在氯碱工业中有0.37亿m3的氢可供回收利用。此外，在冶金工业、发酵制酒及丁醇溶剂厂等生产过程中都有大量氢可回收。上述各类工业副产氢的可回收总量，估计可达到15亿m3以上。

从长远发展看，小型、高效、灵活、分散的PEMFC、PAFC发电与集中高温型MCFC和SOFC系统均是有燃料保证的。

7．燃料电池发电的经济性

燃料电池是一种正在逐步完善的能源利用方式。其投资正在不断的降低，目前PEMFC的国外商业价格为$1500/kW，PAFC的价格为$3000/kW。国内富原公司公布其PEMFC接受订货的价格为10000元/kW。其他燃料电池国内暂无商业产品。

燃料电池发电与常规的火电投资比较不能单考虑电源投资，还应将长距离输电、配电投资与厂用电、输电能耗和两种能源转换装置的效率考虑在内。如此来计算综合投资大型的火电厂每千瓦约为1.3~1.5万元。发电消耗的燃料为燃料电池的两倍以上，按目前国内天然气最低市价（产地市价人民币1元/m3）计算，当发电时间超过70000h以后，用燃料电池发电将比用传统的热机发电更经济。在实际发电工程中还应考虑传统的热机发电占地面积大，环境污染重的问题。随着燃料电池发电技术的不断完善，造价将不断的降低，特别是在规模化生产后，其造价将大幅度的下降，有理由相信，不久的将来这种发电方式会对传统热机发电构成挑战。

最近国际上一些学者和国际组织认为：大容量、高参数机组发电，超高压、大电网远距离送电的集中供电是一些工业发达国家过去走过的道路。目前的情况正在发生变化，较分散的发电站的出现，再加上对改善能源投资的选择，传统的观念变得过时了。年在布鲁塞尔成立的国际热电联产（ICA）组织声称：“其实旨是推动世界范围内的清洁、高效、分散的电力生产，它预言这是下一个世纪电力工业的方向”。随着小型分散的热电厂、燃料电池发电、风力发电、太阳能发电、生物质能发电等的出现和增加，当今的电力系统将发生很大的转变。超大型的电站与分散微型电站的结合可以减少在输配电线路上的投资，会使得电力系统更安全更经济。一个目前拥有50个发电厂的电力公司在未来若干年内会有几千个甚至几万个微型电站与之相连。这种电力网络类似于目前的计算机网络，少数的几台主机与众多的PC机相连。这种电网会使得各种能源得到更好利用和配置，这种变化将要求未来的电力系统运行方式有一个重大的变革。

将来的电网系统可能是现有的大电网和中小燃料电池共存状态。因为大电网有其优越性的同时，也存在着缺陷，如高电压长距离输电将有6-8%的损失。而分散的中小型燃料电池电站可以在许多地点建立，可以减少送电损失（输氢能量损失一般仅为3%），同时也为电网调峰做出了贡献。中小型分散式电力系统将灵活地适应季节性和地域性的电力需求变化。根据专家计算，一条直径为0.91米的输氢管道用于950-1600公里输氢其所输能量约相当于50万伏高压输电线路输送能量的的10倍以上，而输氢管道所需的建设费用仅为建设高压输电线路的1/2-1/4，日常运行维护也比输电线路低得多。在美国这样的电力工业已很发达的国家，将来对燃料电池的市场需要约为17000兆瓦以上，即中小型分散配置，有其独特的优越性。我国也将是这样。

8．对电力系统的影响展望

被称为第四代发电方式的燃料电池，由于具有燃料利用效率可达80%、不排放有害气体（PAFC不排放任何气体）、容量可根据需要而定，所以受到了各方面的极大关注。各国家的政府都在这方面增加研发资金，推动其商业化的进程。在近年它首先受到了交通界的重视，作为交通动力装置已被搬上汽车、舰船，几乎同时它受到了国外电力系统的重视。PAFC发电装置已有数万套进入宾馆、家庭运行，PAFC已有了4万多小时的运行记录。

我国稀土资源丰富，发展MCFC和SOFC技术具有十分有利的条件。以天然气和净化煤气为燃料的MCFC和SOFC发电效率高达55%～65%，而且还可提供优质余热用于联合循环发电，是一种优良的区域性供电电站。热电联供时,燃料利用率高达80%以上。专家们认为它与各种大型中心电站的关系，颇类似于个人电脑与大型中心计算机的关系，二者互为补充。二十一世纪，这种区域性、环境友好的、高效的发电技术有可能发展成为一种主要的供电方式。

最近日本提出2010年普及燃料电池的应用，并向发达欧美国家建议制定安全基准和通用规格。随着其生产成本的降低，燃料电池也将在我国获得快速的发展，它将对传统的热机发电构成有利的挑战。展望其对电力系统的影响如下：

8.1调峰能力增加

应用氢气做燃料PEMFC已经商业化，在国外容量为3kW、5kW、7kW等热电联用的燃料电池正在源源不断地进入家庭，数百kW的燃料电池正在源源不断地进入旅馆、饭店商厦等场所。这些电力装置同小型光伏发电装置一样可以独立发电，也可与电力网相连。为了获得氢燃料，目前在非纯氢燃料电池前均加了燃料改质器。据专家介绍，碳纳米管储氢技术已获得突破，随着其商业化的发展，实行家庭发电将像用煤气灶与煤气罐配合使用一样方便，购一罐氢气可以发电数月（3kg氢气能量可以使一般轿车行驶500km）。在有煤气或天然气管道的地方，打开气阀就可以发电和供热水。

可以使用天然气、煤气为燃料的MCFC、SOFC发电能力为数千kW发电装置将座落于较大的公用场所，用管道向燃料电池提供燃气为附近的用户提供电力和热能，使城市的发电不再污染环境。成千上万的燃料电池发电装置服役，必将使得电网的调峰能力大大增强，常规的火电厂，由于存在有较大污染，因此让其远离城区带基本负荷。在缺乏调峰手段和缺乏调峰电量的东北电网加大燃料电池的入网量，必将大大地提高未来电网的调峰能力。

8.2节约配电网的建设费用

我国有许多偏远的山村和海岛，远离电网或处在电网的末端，用电量不大。从商业角度考虑，架设高电压等级的线路是不合算的，但不架设又难以实现村村通电的目标。有了燃料电池，用当地生物质气体为燃料，再配合当地的风能、太阳能等，就可以满足当地的长期的电能需求。这样可以使投资更加合理，又提高电网的经济效益。

8.3提高电网的安全性

目前电网均采用高压长距离输电的方式使偏僻山区的水电和坑口、路口以及海口处的火电输送到负荷中心地带。中外近年多次电网事故证明，在地震、水灾、暴风、冰雪、雷电等自然灾害面前，这种系统往往是十分脆弱的。而星罗棋布的燃料电池加入到电网中供电，将会大大提高电网的安全性。在某个远距离的基本负荷电源跳闸时，燃料电池可以对电网起到一定的支承作用，保证重要用户的电能需求。随着MCFC、SOFC技术的突破、天然气管线的铺通和大型煤气化技术的解决，届时人们会看到，对于大规模的应用化石能源的电力系统来说，变长距离输电为长距离输气，应用大中小相结合的各种燃料电池靠近负荷供电供热会更经济、更安全。

8.4电网管理

燃料电池发电将增加管理的复杂性。一是燃料电池发的均是直流电，需变频后入网，如此将需要对谐波进行控制；二是价格管理，每一个小的系统与电网均有电量交换，需要进行合理的价格管理，这与其他新能源入网问题一样（如太阳能、风能、生物质能发电），入网电量小，管理量不小。

9．结束语

人类自从19世纪以来，经历了三次能源结构革命。第一次能源革命发生在19世纪第一次产业革命以后，由于蒸汽机的大量应用，传统的能源--柴薪已不能满足工业生产的需要，于是各国的能源需求开始转向以煤炭为主；第二次能源革命是在20世纪初开始的，当时不断发展的电力、钢铁工业带动了内燃机技术的推广，此时石油逐渐取代了煤炭的地位；第三次能源革命在20世纪70年代初开始的石油危机，它推动了新能源的发展和节能技术的发展。专家认为能源革命时间正在缩短，新的能源结构革命正在悄悄地来临，其动力来自于目前的能源利用方式与环境的矛盾日益尖锐、传统的能源利用方式与能源资源量的矛盾日益尖锐。新的能源资源在当前已占有相当的份额（世界范围内石油占总能源消费的36%，天然气已占到23%），高效、洁净、便捷的能源利用方式--燃料电池开始进入商业化阶段。

我国的煤炭资源比较丰富，目前在我们的能源结构中约占72%。为了解决现代化巨大的电能需求与环境的尖锐矛盾，我国一方面加快了洁净化用煤的技术(煤的整体气化)发展，一方面在迅速地增大天然气应用在能源中的比例。气体能源的发展为燃料电池在我国广泛应用创造了极好的条件。建议如下：

辽宁地区能源资源单一，从长远看只能靠煤电解决本地区的电能需求。但是传统电能转换方式与本地的环境矛盾日益尖锐，发展使用气体能源燃料电池发电可以很好地解决本地电能需求且不污染环境，也有利于解决本地十分棘手的电网调峰问题。燃料电池发电不仅是可能的而且是可行的，可以做成小型的电池堆或用其建成大型的电站。应从现在起加强燃料电池发电的研究工作，立足于用高技术改造东北电网。

鉴于我国对电站用燃料电池的研究还比较落后，我们应走风力发电的路线，采用高起点起步，整机引进国外的燃料电池发电设备，可以先引进规模较小的电池堆。这样可以使我们更快地掌握高技术，有利于燃料电池发电在我省更快的发展。

大连化学物理研究所走在了我国在燃料电池研究的前面，而且对燃料电池的种类研究的也比较全面，辽宁省有很好的燃料电池研究生产条件，我国有大量的燃料电池所用的稀土资源。应很好地利用这一资源，在开发燃料电池应用市场的同时，参与燃料电池的生产，如同内蒙古和新疆风电产业一样，既是产品的使用者也是生产者，抢占燃料电池这一高技术的制高点。

篇3：各种生物质发电技术的调研报告

各种生物质发电技术的调研报告

一、生物质能概述

生物质发电主要是利用农业、林业和工业废弃物为原料，也可以将城市垃圾为原料，采取直接燃烧或气化的发电方式。近年来中国能源、电力供求趋紧，国内外发电行业对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物质资源的开发利用给予了极大的关注，生物质能发电行业应运而生。

世界生物质发电起源于20世纪70年代，当时，世界性的石油危机爆发后，丹麦开始积极开发清洁的可再生能源，大力推行秸秆等生物质发电。自1990年以来，生物质发电在欧美许多国家开始大发展。

中国是一个农业大国，生物质资源十分丰富。中国拥有充足的可发展能源作物，同时还包括各种荒地、荒草地、盐碱地、沼泽地等。如加以有效利用，开发潜力将十分巨大。为推动生物质发电技术的发展，我国实施了生物质发电优惠上网电价等有关配套政策，从而使生物质发电，特别是秸秆发电迅速发展。最近几年来，国家电网公司、五大发电集团等大型国有、民营以及外资企业纷纷投资参与中国生物质发电产业的建设运营。

至底，我国生物质发电累计并网容量5819MW，其中直燃发电是应用最广泛的生物质能利用方式，其次为垃圾焚烧发电。国家在相关行业政策上给予了一系列的优惠，随着产业政策的逐步完善，生物质能发电将进入快速发展期。《生物质能发展“十二五”规划》提出，到，生物质能年利用量超过5000万吨标准煤。其中，生物质发电装机容量1300万千瓦、年发电量约780亿千瓦时。针对当前我国生物质发电的现状，拟从目前生物质发电的装机容量及分布、政策、投资和建设等方面的特点进行初步探讨;并对当前我国生物质发电厂，在(融)投资机运营成本进行了简要分析;同时对生物质混燃发电这种方式的优势做出了论述;最终，提出了相关建议。

二、生物质发电装机容量及分布

中国生物质资源主要包括农用秸秆、畜禽粪便以及其他农作物副产品，据估计中国目前每年可开发利用的生物质约为7.96亿t标煤，而目前的实际使用量仅为2.2亿t标煤，每年在田间焚烧或丢弃的生物质约有2亿t;预计到20中国

可利用的农用秸秆及能源林产量将达到9亿t。远期可开发的生物质能可达10-15亿t标煤。如将每年的4亿t秸秆充分开发，可相当于8座三峡发电站，每年能帮农民创收800亿到1000亿元。

首先从发电方式上:即将出台的《可再生能源发展“十二五”规划》提出到年的生物质发电装机规模不低于13000MW，具体包括农林生物质发电量8000MW，沼气发电2000MW，垃圾焚烧发电3000MW。这意味着到2015年，秸秆直燃发电的比例在生物质发电装机量中的比例高达61.5%。

其次从生物质发电的地域分布上:中国当前生物质发电主要集中在华东地区，该地区的装机容量约占全国的一半，其次是中南地区和东北地区，分别占22%和15%，华北、西南和西北地区一共占10%左右。，江苏省生物质装机容量已达613MW，其次为山东省496MW，其他几个生物质发电大省如河南、浙江、安徽、湖北、黑龙江、广东和吉林的装机量在234-328MW之间，生物质发电在各省的分布与中国农业秸秆资源的分布是总体

最后从生物质发电在有关企业分布来看:目前生物质发电总装机量最大的生物质发电企业分别为国能生物发电有限公司及武汉凯迪电力股份有限公司。其他投资生物质发电行业的公司中，除五大发电集团外，还包括中节能、江苏国信粤电、皖能电力及等众多企业。由此可预见，随着国家对可再生能源政策的不断明确，及常规火力发电因市场煤价与计划电价之间的矛盾而导致的效益问题，十二五期间，将有更多的电力企业投入到生物质发电的开发中来。

我国的生物质发电技术主要以秸秆直燃和垃圾焚烧发电为主，直到底，以农林废弃物为燃料的规模化并网发电项目仍是空白。自12月国能集团单县生物质发电工程作为中国第一个生物质直燃发电厂投入运行以来，秸秆直燃发电发展迅速，当年就核准了超过1000MW的秸秆直燃发电项目，之后，装机规模以每年超过30%的速度增长;到中期，已有18个生物质直燃电厂投产，总装机容量450MW;到20底，发改委核准的项目已经超过100个，生物质发电的总装机规模达到3150MW。

到20底，投产的生物质直燃发电厂已经超过30个，另外在建的30余个，生物质直燃发电的装机容量约750MW;截止到2010年6月底，已核准的生物质发电项目累计超过170个，总装机规模达5500MW，其中并网发电的项目超过50个，生物质直燃发电的总装机容量达到2000MW以上。

20底单县生物质发电项目投运后，国家发改委就核准了约50个生物质直燃发电项目，但因生物质直燃发电在我国仍处于起步阶段，并且需要1年多的建设周期，因此直到底，真正并网发电的直燃项目才在生物质发电总装机量中占据主要份额。虽然到2010年核准的项目已经超过170个，但真正并网发电的秸秆直燃项目也只有50多个，并网发电工程占已经核准的项目的比例仅为30%。这一现象的出现，既有个别地方政府核准欠严肃的原因，但电价及税收等政策执行不到位、燃料价格的保障机制、及电网调度等问题，也是主要因素。

三、政策分析

从202月28日《中华人民共和国可再生能源法》颁布后，国家就将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域，随后又发布和实施了一系列有关支持可再生能源和生物质发电的办法及条例。

年初，发布了《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》，明确了生物质发电的电价可获得15年的0.25元//kWh的补贴，并规定混燃常规能源比例超过20%的'不享受该补贴;

20《可再生能源中长期规划》提出生物质发电的装机规模在2010年和2010年分别达到5500MW和30000MW;

年3月，《关于年1-9月可再生能源电价附加补贴和配额交易方案的通知》，将部分亏损的秸秆直燃发电项目的补贴额度从0.25元//kWh提高至0.35元//kWh;

年底，通过的《中华人民共和国可再生能源法修正案》，正式确立了对可再生能源发电上网的全额保障性收购制度，为生物质发电上网扫清了障碍;

到2010年底，《国家发改委关于完善农林生物质发电价格政策的通知》，对秸秆发电项价统一提高到0.75元//kWh。与此同时，全国人大、发改委、农业部、财政部等有关部门还及要文件的实施和推行。

四、生物质发电的投资、建设及运营分析

与常规的火电发电项目比，生物质发电使用资金的密度低，因此投资方在投资该类项目时往往比较谨慎，而中国又缺乏固定的大规模的能源基金用于生物质发电的开发，同时又缺乏有效的可再生能源融资机制。反观欧美等国，生物质发电项目的投资主体往往是政府、国际金融组织、风险投资及其它民间资本，相对来说该行业的融资渠道和来源较广，这是未来中国生物质发电行业融资方面需要借鉴的一点。

以国能生物质公司为例:其在起步阶段就分别得到了国家开发银行和花期银行的贷款和投资，并在后期得到了建行280亿的贷款承诺，从而为其初期的圈地以及后期对欧洲百安纳和欧洲锅炉集团公司的收购奠定了良好的资金基础，并扩大了中国生物质发电企业的国际影响力。可见没有金融机构的支持，就很难有现在这个世界最大的生物质发电集团。

有关学者还对秸秆直燃发电在中国不同地区的经济适宜度进行了分析，结果表明:比较适宜建设生物质直燃电厂的省份，包括河南、山东、安徽、江苏、河北、黑龙江、吉林等中国粮食主产区，而北京、上海、天津、浙江等发达地区和青海、宁夏、甘肃、陕西等西北地区则不宜大量投资生物质直燃项目，而实际证明中国目前生物质发电50%的投资就集中在华东地区等经济适宜度较高的地区。独立生物质发电项目的初期建设成本及后期的燃料费用、运行费用都较高。目前的初期的投资建设成本仍为8000-10000元//kW，初期投资就是常规火电投资的2倍;生物质发电企业的实际税率通常达12,，也高于常规火电企业的6%一8%。

同时，秸秆直燃发电厂的运营效率较低，发电标煤耗较高。目前秸秆燃料的消耗率约为1300g/kWh，如按秸秆燃料的发热量为标煤发热量一半进行估算，生物质发电每发1kWh所耗标煤量约为650g;而2010年全国火力发电的平均煤耗为335g/kWh，其中1000MW级的发电煤耗更是仅为285g/kWh左右，这就意味着生物质发电的煤耗高达常规火电煤耗的2倍或以上。

在生物质发电项目的实际运营中，燃料成本更是占到了电厂运营成本的70%，设备折旧费及其他维护管理费用约占30%。这就意味着燃料价格将成为影响生物质电厂盈亏的最重要因素，随着生物质发电在中国的兴起，秸秆的燃料价格已经从最初的200元//t涨至现在的450元//t以上，据估计电价中的燃料成本就高达0.4元/kWh，远高于燃煤发电。

生物质发电根据其燃烧方式的不同，分为燃烧发电和气化发电，目前，生物质燃烧发电是生物质发电的主体，它又分作:纯燃生物质发电和煤粉炉掺烧生物质发电。其中，纯燃生物质发电重点需研究解决燃料供应、储存和燃烧方式以及燃烧过程的结渣和腐蚀等问题;煤粉炉掺烧生物质发电则需重点解决好掺烧模式及掺烧比例等问题。

对比中节能宿迁生物质电厂、国能射阳生物质电厂、山东十里泉电厂及国电宝鸡第二发电有限公司四个生物质发电项目运营的经济情况来看:宿迁生物质电厂、射阳生物质电厂为纯生物质发电，十里泉电厂及宝鸡第二发电有限公司为火电厂掺烧模式。

山东十里泉电厂(2X100MW+2X300MW)投资近8000万元人民币从丹麦引进生物质预处理设备，对打包秸秆进行切割，然后通过鼓风机吹入炉膛，在原煤粉燃烧器二层中专门布置了一层生物质燃烧器。这套生物质预处理切割设备只适合切割打包秸秆，而秸秆燃料价格从最初建设时的200元//t涨到近500元//t，原料成本大大增加。由于引进的生物质预处理切割设备不能切割相对更便宜的玉米杆、树枝或其它难以打包的生物质燃料，这使得降低燃料收购成本手段有限，好在山东十里泉电厂掺烧生物质得到了山东省0.08元//kWh的电价补助，故尚能维持。

而国电宝鸡第二发电厂((4X300MW)在西安交通大学相关研究的支持下，提出了一种新的掺烧模式。电厂基本没有对设备投资改造，采用现有的ZGM型中速磨直接粉碎压型生物质燃料，避免了设备投资的增加，电厂直接收成型生物质燃料，提高了燃料品质保证性，也提高了电厂对生物质燃料的适应性。目前宝鸡二电厂主要采购便宜的玉米杆、树枝、锯末、药渣等压型生物质成型燃料，运到电厂后，在一系列技术保障下，类似煤一样处理燃烧。这样，在生物质燃料供应不足时可以适当降低生物质掺烧比例，能较好控制生物质燃料价格，在目前没有得到国家或省上财政补贴的情况下，还能维持掺烧，其发电成本远低于纯烧生物质电厂，也比十里泉电厂的掺烧模式要低得多。

生物质混烧相对于纯烧有着巨大的经济优势，主要表现在:

①首先，可以在秸秆燃料供应不足的季节降低生物质的掺烧比例，通过降低自身需要避免农民哄抬生物质的价格;

②不增加设备投资，直接采购压型生物质掺烧模式，可大幅度降低投资和运行费用;

③在大型火电厂掺烧生物质，其机组的参数远高于目前小型纯烧生物质机组(水冷振动炉排或流化床机组)，从而其机组的发电效率高，目前生物质直燃的发电效率仅为15%左右，而将生物质与煤在高参数的机组上混燃，发电效率可高达38%以上，是生物质直燃发电的两倍，也就意味着在同样的生物质发电量下。

篇4：垃圾发电调研报告

把城市生活垃圾即废物，本来是不能与能源或矿藏划等号的。不错，从环境角度讲，垃圾是污染源；但从资源方面看，垃圾也许是地球上惟一的不断增长的可再生资源。废物利用，变废为宝，垃圾发电将大有作为。

我国是世界上的垃圾资源大国。前不久召开的“全国城市生活垃圾处理及资源化利用经验交流会”宣布，我国城市人均每年“生产”垃圾440公厅。，全球“制造”垃圾5亿吨，我国占1.3亿吨。在许多地区，垃圾堆积成山，不仅占用大量土了，也影响城市环境与观瞻，污染空气，也为各种菌毒、蚊蝇提供理想的栖身繁衍场所。间接地危害人的身心健康。可见，中国的垃圾问题亟待解决。面对垃圾泛滥成灾的状况，世界各国的专家们已不仅限于控制和销毁垃圾这种被动“防守”，而是积极采取有力措施，进行科学合理地综合处理利用垃圾。有些国家的政府甚至将垃圾利用作为维系持续发展的“第二资源”。

从20世纪70年代起，一些发达国家便着手运用焚烧垃圾产生的热量进行发电。欧美一些国家建起了垃圾发电站，美国某垃圾发电站的发电能力高达100兆瓦，每天处理垃圾60万吨。现在，德国的垃圾发电厂每年要花费1千亿美元，从国外进口垃圾。据，目前全球已有各种类型的拉圾处理近千家，预计3年内，各种垃圾综合利用工厂将增至3千家以上。科学家测算，垃圾中的二次能源如有机可燃物等，所含的热值高，焚烧2吨垃圾产生的热量大约相当于1吨煤。如果我国能将垃圾充分有效地用于发电，每年将节省煤炭5千万-6千万吨，其 “资源效益”极为可观。

垃圾发电之所以发展较慢，主要是受一些技术或工艺问题制约。比如发电时燃烧产生的剧毒废气长期得不到有效解决。日本去年推广一种超级垃圾发电技术，采用新型汽熔炉，将炉温升到500℃，发电效率也由过去的.一般10%提高为25%左右，有毒废气排放量降为0.5%以内，低于国际规定标准。当然，现在垃圾发电的成本仍然比传统的火力发电高。专家认为，随着垃圾回收、处理、、综合利用等各环节技术不断发展，工艺日益科学先进，垃圾发电方式很有可能会成为最经济的发电技术之一。从长远效益和综合指标看，将优于传统的生产。尤其是作为“绿色”技术，垃圾发电的环境效益、社会效益等都是无形的、巨大的。

我国的垃圾发电刚刚起步，但前景乐观。我们丰富的垃圾资源，其中有极大的潜在效益。现在，全国城市每年因垃圾造成的损失约近300亿元(运输费、处理费等)，而将其综合利用却能创造2500亿元的效益。现在，上海等城市已开始建造垃圾发电厂。武汉市也与荷兰、美国、加拿大等达成协议，由外商在武汉兴建垃圾处理场和发电站，用于发电或生产管道煤气。建造垃圾处理或发电厂，将启动“垃圾新产业”，并带动其他许多相关产业的发展和劳动就业率的提高。完全有理由期待：垃圾将为人们造福。

篇5：探讨在我国电力系统发展燃料电池发电的技术路线

作者: 许世森(国家电力公司热工研究院)

【摘要】本文介绍了燃料电池发电技术的特点和应用形式，论证了在我国电力系统发展燃料电池发电技术的必要性。概述了国外燃料电池的发展计划和市场预测，总结了国外发展燃料电池的经验。通过技术比较，提出了在我国电力系统发展燃料电池发电的技术路线。

燃料电池发电是将燃料的化学能直接转换为电能的过程，其发电效率不受卡诺循环的限制，发电效率可达到50％一70％，被誉为二十一世纪重要的发电新技术之一。目前，国际上磷酸型燃料电池已进入商业化，其它几种燃料电池预计在一200KW一将全面进入商业此。对于这种蓬勃发展的发电新技术，国家电力公司应该采取怎样态度?要不要发展?怎样发展?这些问题亟待解决。

l 燃料电池发电的技术特点和应用形式

1．1 技术特点

燃料电池发电是在一定条件下使燃料(主要是H2)和氧化剂(空气中的02)发电化学反应，将化学能直接转换为电能和热能的过程。与常规电池的不同：只要有燃料和氧化剂供给，就会有持续不断的电力输出。与常规的火力发电不同，它不受卡诺循环的限制，能量转换效率高。与常规发电相比燃料电池具有以下优点：

(1)理论发电效率高，发展潜力大。燃料电池本体的发电效率可达到50%一60％，组成的联合循环发电系统在(10-50)MW规模即可达到70％以上的发电效率。

(2)污染物和温室气体排放量少。与传统的火电机组相比，C02排出量可减少40％一60％。Nox(＜2ppm)和SOx(＜1ppm)排放量很少。

(3)小型高效，可提高供电可靠性。燃料电池的发电效率受负荷和容量的影响较小。

(4)低噪音。在距发电设备3英尺(1．044米)处噪音小于60dB(A)。

(5)电力质量高。电流谐波和电压谐波均满足IEEE519标准。

(6)变负荷率高。变负荷率可达到(8％一lO％)／min，负荷变化的范围大(20%一120%)。

(7)燃料电池可使用的燃料有氢气、甲醇、煤气、沼气、天然气、轻油、柴油等。

(8)模块化结构，扩容和增容容易，建厂时间短。

(9)占地面积小，占地面积小于lm2／KW。

(10)自动化程度高，可实现无人操作。

总之，燃料电池是一种高效、洁净的发电方式，既适合于作分布式电源，又可在将来组成大容量中心发电站，是2l世纪重要的发电方式。制约燃料电池走向大规模商业化的主要因素是：高价格和寿命问题。

2．1 燃料电池的应用形式

(1)现场热电联供，常用的容量为200KW一1MW。

(2)分布式电源，容量比现场用燃料电池大，约(2-20)MW。

(3)基本负荷的发电站(中心发电站)，容量为(100-300MW)。

(4)燃料电池还可用于100W-100KW多种可移动电源、便携式电源、航空电源、应急电源和计算机电源等。

篇6：探讨在我国电力系统发展燃料电池发电的技术路线

分散式电源作为大电网的有效补充己得到许多国家的重视，而电源提供者的多元化更是一种趋势。我国电网的容量大、技术水平和可靠性还较低、抵御各种灾害的能力较差，在这种情况下，小型高效的燃料电池分布式电源随着技术的商业化市场潜力巨大。

倘若电力系统不及时进行研究开发，在未来几年内，有可能被国外企业和国内其它其它行业或民营企业占领燃料电池分散电源市

场。在市场经济条件下，国电公司既是用户，又是开发者。对于燃料电池这样重要的发电高新技术，应不失时机地着手研究开发，联合国内一些基础研究单位，争取纳入国家的攻关计划，获得国家支持，在尽可能短的时间内，形成燃料电池发电技术研究开发的优势，开发燃料电池发电关键技术和成套技术，形成国电公司的高新技术产业，既可优化调整电力结构，又能满足市场的不同需求。

3 国外燃料电池发展计划及商业化的.预测

研究美、日、欧洲等国家和地区燃料电池的发展进程及商业化的预测，对我们制定燃料电池的发展战略和预测应用前景会有一定的参考价值。

3．1美国燃料电池发电技术研究开发状况

(1)美国燃料电池发电技术的研究开发计划

，美国总统克林顿颁发了“改善气候行动计划”，燃料电池被确定为一项关键技术，联邦政府为此制定了一项“美国联邦燃料电池发展计划”，目的是通过燃料电池的商业化来减少温室气体排放量。在这项计划中，对每一个燃料电池的新用户资助l000／KW的优惠。结果，仅在，就有42台200kw PAFC发电机组投入运行。

美国政府鼓励在一些对环境敏感的地区建立燃料电池发电站。此外，政府已促使美国所有的军事基地安装200KW燃料电池发电机组。通过这些措施，加速燃料电池的商业化，并提高国家能源的安全性。美国政府投入巨资研究开发燃料电池发电技术的另一个目的，就是要保持美国在这一领域的领先地位。随着商业化过程不断深入，将逐步形成新的高技术产业，为美国的经济注入新的活力，提供更多的就业机会。

美国DOE的燃料电池发展计划如下：

PAFC己商业化，不再投入资金进行研究开发。PAFC目前的发电效率为40％一 45%(LHV)，热电联产的热效率为80％(LHV)。

已完成250KW和2MW MCFC的现场示范，预计进行20MW的示范；左右，使250KW和MW级MCFC达到商业化；20，燃用天然气的250KW一20MW MCFC分散电源达到商业化，100MW以上MCFC的中心电站也进入商业化; ，100MW以上燃煤MCFC中心发电站进入商业化。MCFC技术目标是运行温度为650℃，发电效率达到60％(LHV)，组成联合循环的发电效率为70%(LHV)，热电联产的热效率达到85%(LHV)以上。

目前，己完成25kw和100kw SOFC现场试验，正在进行SOFC的商业化设计。预计20左右，进行MW级SOFC示范；20左右，100kw一1MW SOFC进行商业化：年，250kw一20MW燃用天然气的SOFC以分布式电源形式进入商业化，100MW以上燃用天然气的SOFC以中心电站形式进入商业化；20，100W及以上容量的燃煤S0FC以中心电站的形式进入商业化。SOFC技术目标是：运行温度为1000℃，发电效率达到62％(LHV)，组成联合循环的发电效率达到72％(LHV)，热电联产的热效率达到85%(LHV)以上，燃煤时发电效率可达到65％(LHV)，这一目标预计2010完成。

美国是最早研究开发PEFC的国家，但在大容量化和商业应用方面已落后于加拿大。目前美国生产的质子交换膜仍居世界领先水平。美国在PEFC的开发方面是面向家庭用分散式电源，实现热电联供。Plug Power公司与GE合作，计划使10kw PEFC进入商业化，价格达到S750-1000／kw，大批量生产后，使PEFC的价格达到$350／kw。

(2)市场预测

美国能源部(DOE)对美国潜在的燃料电池市场的预测认为：在20一2010年，美国年需求燃料电池发电容量约2335MW一4075MW。现在美国的燃料电池年生产能力为60MW，商业化的价格为$一$3000／kw，若年生产能力达到100MW／a，商业化的价格则可达到$l000-$1500/Kw。若能达到(2000-4000)MW／a的生产能力，燃料电池的原材料费仅$200一$300／kw。那么燃料电池的价格则有可能达到$900-$l100／kw，此时可完全与常规的发电方式竞争。

3．2 日本燃料电池发电技术的发展进程及应用前景预测

(1)发展进程

日本在PAFC研究方面，走的是一条引进合作、消化吸收、再提高的路线。1972年东京煤气公司从美国引进两台PAFC燃料电池发电机组，大阪煤气公司也在1973年引进两台PAFC机组。日本政府于1981年设立了以开发节能技术为宗旨的“月光计划”，燃料电池发电是其中一项重要内容。此后，日本国内的电力公司、煤气公司和一些大型的制造厂纷纷投入燃料电池的研究开发，并与美国IFC合作，使日本的PAFC得到更大的发展。目前，日本的 PAFC技术已赶上了美国，商业化程度超过了美国。5MW(富士电机制造)和11MW(东芝与IFC 合制)均在日本投运，日本公司制造的PAFC机组已运行了近100多台。

日本有关MCFC的研究是从1981年开始的，通过自主开发并与美国合作。1987年10kw MCFC开发成功，1993年100kw加压型MCFC开发成功，19开发出1MW先导型MCFC发电厂，并投入运行。MCFC已被列为日本“新阳光计划”的一个重点，目标

是一2010年，实现燃用天然气的10MW一50MW分布式MCFC发电机组的商业化，并进行100MW以上燃用天然气的MCFC联合循环发电机组的示范，2010年后，实现煤气化MCFC联合循环发电，并逐步替代常规火电厂。

日本的SOFC技术也是从1981年的“月光计划”开始研究的，立足于自主开发。1989年一1991年，开发出l00W一400W SOFC电池堆，1992年一年开发出l0kw平板型SOFC。SOFC的研究进展也远远落后于NEDO原来的计划。 “新阳光计划”中预计20一2010年，使SOFC达到MW级，并形成联合循环发电。日本的PEFC也被列入“新阳光计划”，目前开发的容量为(1-2)kw。

(2)政府采取的措施

日本政府在“月光计划”和“新阳光计划”中，先后资助了3台200kw、2台lMW和l台5MW的PAFC；1台100kw和1台1MW的MCFC示范电站研究开发、建设及运行。

在通产省和NEDO的统一组织和管理下，使公用事业单位(电力公司和煤气公司)和开发商及研究单位紧密结合，实现燃料电池研究开发和商业示范应用一体化。日本电力公司和煤气公司，过去十年来安装了约80多台燃料电池机组，装机容量达到20.1MW，燃料电池及电厂的费用主要由业主承担，但是制造商和政府也各承担一部分。这种政府和企业联合研究开发的方式促进了日本燃料电池的发展。使用燃料电池发电享有许多优惠政策：燃料电池的相关设备，在未超过一定规模时，其工程计划仅须申报即可动工。对500kw以下的常压燃料电池生产与使用的审批手续大大简化。在医院、旅馆、办公大楼等安装的燃料电池发电机组，政府提供的经费资助。新建的燃料电池发电设备享有10%的免税额，并获有30％的加速折旧。对装设于电力公司或自备发电用的燃料电池项目，日本开发银行将提供投资额40％的低息贷款。

(3)市场预测

1990年，日本通产省发表了“长期电源供需展望”报告，预计日本国内的燃料电池发电容量到2000年约2250MW；2010年约10720MW，电力系统用5500MW，其中约有2400MW是 MCFC和SOFC高温型燃料电池；2010年煤气化MCFC和SOFC达到实用化；发电效率达到50％一60％。由于燃料电池发电技术仍有许多技术上的难题没有突破，进展速度低于预期值，因此日本目前已将原目标做了修正，预计2000年燃料电池装机容量将达到200MW，其中分布式电源l12MW，工业用热电联产型为88MW；2010年将达到2200MW，其中分布式电源型为 735MW，工业用热电联产型为1465MW。

3．3其它国家和地区的发展进程

目前，欧洲的燃料电池发电技术远远落后于美国和日本。80欧洲又重新开始研究燃料电池发电技术。它们采用向美国、日本购买电池组，自行组装发电厂的方式来发展PAFC发电技术。1990年成立了一个“欧洲燃料电池集团(EFCG)”。意大利已完成了一座1MW的PAFC示范工程，由IFC供应，BOP由欧洲制造。意大利、西班牙与美国IPC合作，于1993年在米兰建了一座l00kw MCFC电厂，投运。德国正在开发250kw MCFC。德国西门子公司于19收购了美国西屋公司的管形SOFC技术后，现在拥有世界上最先进的平板型和管形SOFC技术。

加拿大在PEFC方面居世界领先地位，在继续开发交通用PEFC的同时，目前也将PEFC应用于固定电站，已建成250kw PEFC示范电站，目标是在近几年内使250kw级PEPC商业化。澳大利亚在1993年一1997年，共投资3000万美元，研究开发平板型SOFC，目前正在开发(20一25)kw SOFC电池堆。韩国电力公司于1993年从日本购进一座200kw PAFC进行示范运行。

3．4 国外发展燃料电池发电技术的经验总结

回顾国外燃料电地发展的道路，有许多值得我们吸取和借鉴的经验。下面归纳几点：

美国在燃料电池发电技术的研究开发方面始终处于世界领先地位。除了雄厚的财力之外，还有三方面重要的原因：一是政府将燃料电池发电技术视为提高火力发电效率、减少污染物和温室气体排放的重要措施，列入政府的“改变气侯技术战略”中，并大力投入资金和力量研究开发；二是燃料电池技术提高到“国家能源安全并大力投入资金和力量研究开发；二是将燃料电池技术提高到“国家能源安全关键技术”的战略高度，DOD和DOE均投入资金研究开发；三是对燃料电池的应用前景充满信心，希望能形成新的高技术产业，给美国的经济注入新的活力，政府和企业共同投入资金研究开发，力图保持领先地位。

日本走的是一条通过与美国合作、引进技术并消化吸收实现产业化的路线，并在PAFC的商业化方面己超过了美国，在MCFC的研究开发方面也接近美国。成功的重要经验也是政府对燃料电池给予高度重视，先后列入了“月光计划”和“新阳光计划”，大力投入研究开发。另一条经验是研究机构、企业和用户联合，组成从研究、开发到商业应用一体化集团，既承担研究开发的风险，也享受成功的优惠。

加拿大Ballard公司在PEFC方面成功的经验告诉我们：只要坚定不移地进行研究开发，一个小公司也能在10-20年内成为举世瞩目的燃料电池技术拥有者。

燃料电池起源于欧洲，但是，现在欧洲的燃料电池技术已远远落后于美国和日本。主要原因是政府和企业对燃料电池发电技术重视不够。目前，欧洲已经意识到这一点，成立了-个燃料电池发电技术集团，引进美国、日本的技术，并进行研究开发。 >

4 各种燃料电池发电技术综合比较

(1)AFC：与其它燃料电池相比，AFC功率密度和比功率较高，性能可靠。但它要以纯氢做燃料，纯氧做氧化剂，必须使用Pt、Au、Ag等贵金属做催化剂，价格昂贵。电解质的腐蚀严重，寿命较短，这些特点决定了AFC仅限于航天或军事应用，不适合于民用。

(2)PAFC：以磷酸做为电解质，可容许燃料气和空气中C02的存在。这使得PAFC成为最早在地面上应用或民用的燃料电池。与AFC相比它可以在180℃一210℃运行，燃料气和空气的处理系统大大简化，加压运行时，可组成热电联产。但是，PAFC的发电效率目前仅能达到40％一45％(LHV)，它需要贵金属铂做电催化剂；燃料必须外重整：而且，燃料气中C0的浓度必须小于1％(175℃)一2%(200℃)，否则会使催化剂中毒；酸性电解液的腐蚀作用，使PAFC的寿命难以超过40000小时。PAFC目前的技术已成熟，产品也进入商业化，做为特殊用户的分散式电源、现场可移动电源和备用电源，PAFC还有市场，但用作大容量集中发电站比较困难。

(3)MCFC：在650℃一700℃运行，可采用镍做电催化剂，而不必使用贵重金属：燃料可实现内重整，使发电效率提高，系统简化；CO可直接用作燃料；余热的温度较高，可组成燃气／蒸汽联合循环，使发电容量和发电效率进一步提高。与SOFC相比，MCFC的优点是：操作温度较低，可使用价格较低的金属材料，电极、隔膜、双极板的制造工艺简单，密封和组装的技术难度相对较小，大容量化容易，造价较低。缺点是：必须配置C02循环系统；要求燃料气中H2S和CO小于0.5PPM；熔融碳酸盐具有腐蚀性，而且易挥发；与SOFC相比，寿命较短；组成联合循环发电的效率比SOFC低。与低温燃料电池相比，MCFC的缺点是启动时间较长，不适合作备用电源。MCFC己接近商业化，示范电站的规模已达到2MW。从MCFC的技术特点和发展趋势看，MCFC是将来民用发电(分散电源和中心电站)的理想选择之一。

(4)SOFC：电解质是固体，可以被做成管形、板形或整体形。与液体电解质的燃料电池(AFC、PAFC和MCFC)相比，SOFC避免了电解质蒸发和电池材料的腐蚀问题，电池的寿命较长(已达到70000小时)。CO可做为燃料，使燃料电池以煤气为燃料成为可能。SOFC的运行温度在1000℃左右，燃料可以在电池内进行重整。由于运行温度很高，要解决金属与陶瓷材料之间的密封也很困难。与低温燃料电池相比，SOFC的启动时间较长，不适合作应急电源。与MCFC相比，SOFC组成联合循环的效率更高，寿命更长(可大于40000小时)；但SOFC面临技术难度较大，价格可能比MCFC高。示范业绩证明SOFC是未来化石燃料发电技术的理想选择之一，既可用作中小容量的分布式电源(500kw一50MW)，也可用作大容量的中心电站(＞l00MW)。尤其是加压型SOFC与微型燃气轮结合组成联合循环发电的示范，将使SOFC的优越性进一步得到体现。

(5)PEFC：PEPC的运行温度较低(约80℃)，它的启动时间很短，在几分钟内可达到满负荷。与PAFC相比，电流密度和比功率都较高，发电效率也较高(45％一50%(LHV))，对CO的容许值较高(＜10ppm)。PEFC的余热温度较低，热利用率较低。与PAFC和MCFC等液体电解质燃料电池相比，它具有寿命长，运行可靠的特点。PEFC是理想的可移动电源，是电动汽车、潜艇、航天器等移动工具电源的理想选择之一。目前，在移动电源、特殊用户的分布式电源和家庭用电源方面有一定的市场，不适合做大容量中心电站。

5 结论

选择适合于我国电力系统发展的燃料电池发电技术，应综合考虑以下几点：较高的发电效率；环保性能好；既能作为高效、清洁的分布电源，又具有形成大容量的联合循环中心发电站的发展潜力；既能以天然气为燃料，又具有以煤为燃料的可能性；技术的先进性及商业化进程；运行的可靠性和寿命；降低造价的潜力；国内的基础。综合考虑以上几点，对适合于我国电力系统发展的燃料电池发电技术，提出以下几点选择意见：

（1）优先发展高温燃料电池发电技术。即选择MCFC和SOFC为我国电力系统燃料电池发电技术的主要发展方向，这两种燃料电池既能以天然气为燃料作为高效清洁的分布电源，又具有形成大容量的联合循环中心发电站（以天然气或煤为燃料）的发展潜力。

（2）MCFC和SOFC各有特点，都存在许多问题，尚未商业化。若考虑技术难度和成熟程度以及商业化的进程，对于MCFC，应走引进、消化吸收、研究创新，实现国产化的技术路线，并尽快投入商业应用：对于SOFC，应立足于自主开发，走创新和跨越式发展的技术发展路线。

(3) 随着氢能技术的发展，PEFC在移动电源、分散电源、应急电源、家庭电源等方面具有一定优势和的市场潜力，国家电力公司应密切跟踪研究。

(4) AFC不适合于民用发电。PAFC技术目前已趋于成熟，与MCFC、SOFC和PEFC比较，已相对落后。因此，AFC和PAFC不应做为国家电力公司研究开发的方向。

参考文献

[1] 许世森，朱宝田等，在我国电力系统发展的燃料电池发电的技术路线和实施方案研究，国家电力公司热工研究院，．12

作者简介：

许世森，男，l965年10月出生。工学博士，高级工程师，研究室主任。长期从事IGCC、燃料电池发电技术的研究，是国家电力公司研究燃料电池发电技术的技术路线和实施方案的技术负责人，负责编写国家电力公司燃料电池发展规划。

篇7：探讨在我国电力系统发展燃料电池发电的技术路线

2．1 采用燃料电池发电是提高化石燃料发电效率的重要途径之一

以高温燃料电池组成的联合循环发电系统，可使发电效率达到60%-75%(LHV)，这一目标将在左右实现。预计到，发电效率可超过72％。煤气化燃料电池联合循环(IGFC)的发电效率可达到62％以上。以燃料电池组成的热电联产机组的总热效率可达到85％以上。燃料电池本体的发电效率基本不随容量的变化而变化，这使得燃料电池既可用作小容量分散电源，又可用于集中发电应用范围广泛。

2．2 燃料电池发电可有效地降低火力发电的污染物和温室气体排放量

燃料电池发电中几乎没有燃烧过程，NOx排放量很小，一般可达到(O．139一 0．236)kg／MW·h以下，远低于天然气联合循环的NOx排放量(1kg／MW·h一3kg/MW．h)。由于燃料进入燃料电池之前必须经过严格的净化处理，碳氢化合物也必须重整成氢气和CO，因此，尾气中S02、碳氢化合物和固态粒子等污染物排量也污染物的含量非常低。与常规燃煤发电机组相比，C02的排放量可减少40％一60%．在目前CO2分离和隔绝技术尚不成熟的状况下，通过提高能源转换效率减少CO2排放是必然的选择。

2. 3 采用燃料电池发电可提高供电的灵活性和可靠性

燃料电池具有高效率、低污染、低噪声、模块化结构、体积小、可靠性高等突出特点，是理想的分布式电源。与目前一些可做为分布式电源的内燃机相比，燃料电池的发电效率更高、污染更低。在250KW-lOMW的功率范围内，具有与目前数百兆瓦中心电站相当甚至更高的发电效率。作为备用电源的柴油发电

机由于污染和噪声大不宜在未来的城市中应用。低温燃料电池不仅发电效率高，而且启动快、变负荷能力强，是很好的备用电源。现代社会对供电的可靠性和环境的兼容性要求越来越高，高效、低污染的分布式电源系统日益受到重视。近年来美国、加拿大、台湾相继发生因自然灾害或人为因素造成的大面积停电，许多重要用户长期不能恢复供电，给社会和经济造成了巨大的损失。北约轰炸南联盟，使电力系统严重受损。这些由不可抗力引起的电网破坏无不使人引发出一个重要的思考：提高我国电力系统供电的可靠性和供电质量，虽然主要依靠电网的改造和技术革新，但如果在电网中有许多分布式电源在运转，供电的可靠性将会大大提高。

对于象军事基地、指挥中心、医院、数据处理和通讯中心、商业大楼、娱乐中心、政府要害部门、制药和化学材料工业、精密制造工业等部门，对电力供应的可靠性和质量要求很高。目前采用的备用电源效率低、污染严重、电压波动大。而采用燃料电池作为分布式电源向这些部门提供电力，会使供电的可靠性和电力质量大大提高。他们将是燃料电池发电技术的第一批用户。

对于边远地区，负荷小且分散，若建设完善的电网，不仅投资大，线损大，且电网末端地区电力质量不稳定。对于这些区域若辅助燃料电池发电的分布式电源，更能有效地解决这些地区的电力供应问题。燃料电池的重量比功率和体积比功率均比常规的小型发电装置大，因此，它也是理想的移动电源，适合于各种建设工地、野外作业和临时急用。

2．4 发展燃料电池发电技术是提高国家能源和电力安全的战略需要

美国已将燃料电池发电列为国家安全关键技术之一。美、日之所以能在燃料电池技术方面处于世界领先地位，与国家从战略高度予以组织、资助和推动密不可分。在目前复杂的国际环境下，高技术的垄断日趋严重，掌握清洁高效发电的高新技术对未来国家的能源和电力安全具有重要的战略意义，而燃料电池发电技术，正是这种高效清洁的高新发电技术之一。燃料电池突出的优点，以及发达国家竟相投入巨资研究开发的行动，足以说明燃料电池发电技术在21世纪会起到越来越重要的作用。

2．5 发展燃料电池发电技术是国电公司“加强技术创新，发展高科技，形成高新技术产业”的需要

燃料电池发电技术是电力工业中的高新技术，己受到普遍重视。美国燃料电池发电技术的研究开发主要由美国能源部组织实施，其中一个重要的目的就是形成新的高技术产业，为美国的经济注入新的活力。日本的东京电力公司、关西电力公司及其它公用事业单位是日本燃料电池开发及商业化的主要承担者和推动者，其目的也是为电力公司注入新的经济增长点以获得巨大的经济效益和社会效益。

国家电力公司处在完成“两型”、“两化”、“进入世界500强”的历史时刻，恰逢党中央国务院号召全国各行业“加强技术创新，发展高科技，实现产业化”的有利时机，在国家电力公司内不失时机地进行燃料电池发电技术的研究开发是非常必要的。采取引进、消化、吸收和再创新的技术路线，以高起点，在尽可能短的时间内初步形成自主产权的燃料电池发电关键技术，不仅可以使我国在燃料电池发电技术领域与国外的差距大大缩小，而且，对国家电力公司进行发电系统的结构调整、技术创新、形成高新技术产业、实现跨越式发、提高国际竞争能力都具有非常重要的意义。

2．6 燃料电池发电技术在我国有广阔的发展前景

未来二十年，随着我国“西气东送”，全国天然气管网的不断完善及液化天然气(LNG)的广泛应用，燃用天然气的燃料电池发电将会有很大市场。煤层气也是燃料电池的理想燃料。我国丰富的煤层气资源也将是燃料电池发电的巨大潜在能源之一。燃料电池可与常规燃气一蒸汽联合循环结合，形成更高效率的发电方式。与煤气化联合循环(IGCC)结合，形成数百兆瓦级的大型、高效、低污染的中心发电站，比IGCC效率更高，污染更小。

燃料电池可与水电、风电和太阳能发电等结合，在高出力时，利用电解水制氢，低出力时用燃料电池发电，达到既储能，又高效发电的目的。采取气化或厌氧处理的方法将生物质变为燃料气，通过燃料电池发电，提高能源转换效率，并降低污染物排放量。对一些经济欠发达但有丰富的沼气资源的地区，利用燃料电池发电技术有可能更有有效地解决这些地区的电力供应问题。

2．7 与国外有较大的差距

在燃料电池发电技术方面，我国与国际先进水平有较大的差距。在MCFC和SOFC技术方面，国外已分别示范成功了2MW和100KW的燃料电池发电机组，而我国在这方面才刚刚起步，2000年才可望研制出2KW左右的试验装置。在PAFC和PEFC技术方面，国内与国外的差距更大。倘若我们现在不开始研究开发燃料电池发电技术，等到燃料电池完全成熟后再引进，不但会受制于人，还将付出更大的经济代价，更谈不上尽快形成燃料电池发电的产业化。若不能形成燃料电池的产业化并在电力系统广泛应用，那么，也谈不上提高发电效率和降低污染物的排放。只有从现在开始，在国外的基础上，高起点研究，经过10-20年的努力，有可能在国电公司形成燃料电池的产业和广泛的商业应用。

篇8：技术调研报告

关于常熟市新盛毛纺织有限公司生产管理调查报告

一、公司基本情况简介

常熟市新盛毛纺织有限公司，位于全国卫生文明模范城市江苏省常熟市，频临上海，苏州，无锡，昆山等，公司是一家专业生产毛纺织及毛绒布类的企业。产品从织布、染色整理一条龙生产完成。主要产品有：各针织面料，超柔软绒，经编珊瑚绒，长毛绒，短毛绒，各类印花绒布等，产品用途广泛，该公司是一劳动密集型公司，生产人员较多，有300多来人，大都为初高中水平的技工，年龄也大都在20岁左右。素质不高，社会经验缺乏，甚至独立生活能力也不强。生产经理管理他们就像父母管理孩子一样，生活、工作、学习，各个方面都需要细心照顾。但在编制上这却只是一个部门，这些工作全部需要由生产经理来管理。导致生产经理管理压力很大，也很辛苦，管理效率却不高。总的结果就是产量上不去、成本下不来。公司希望其平均人力成本在950元/人/月左右，而实际情况可能翻了一番。而生产能力却达不到预期的要求。公司希望通过改进生产流程、加强内部管理、调整考勤机制等措施来改变目前这种状况。

二、公司生产管理现状

新盛毛纺织有限公司认为，管理是一门“技术”，管理的问题需要用管理技术去解决，只有管理技术与制造技术有机结合，企业才会更有生命力。抛开管人的因素不谈，归根结底管理就是问题。新盛毛纺织有限公司在发展的过程中摸索出了“问题管理”这一管理技术来管理公司的问题，其核心概念概括起来有三点：一是发现问题;二是解决问题;三是持续改善。

(一)发现问题。问题的定义非常简单，就是现状与理想状态之间的差距。在工作过程中，没有哪一项工作是不存在问题的，所以必须不满足于现状，带着问题意识，主动发现问题。在问题管理过程中，公司员工始终带着“我还能再进步一点”的心态去审视自己的差距。

(二)解决问题

1、在问题管理的过程中，常熟市新盛毛纺织有限公司颁发了《现场作业观察制度》，鼓励员工及时发现问题、暴露问题、解决问题，借助解决问题来优化管理。作业观察分为四个层次：公司级、部门级、车间级以及班组级。这四个层次对应着决策层——制定战略;

经营层——把战略变成战术;执行层——形成工作基准;操作层——执行工作标准。桥箱公司从这四个不同层面、不同高度、全方位的、立体式的进行问题排查。公司级、部级以及车间级别的作业观察每次至少要持续1小时，而且参与作业观察的人员必须就一个观察点提出至少3个问题，填写在《作业观察表》上，交到被观察单位，由被观察单位对问题点进行改善。被观察单位改善完后，将改善前后对比的情况在公司公告栏上进行公示。班组级别的作业观察每次半小时，由员工自己就自身的工作从“安全、品质、设备、生产、物流、标准作业、可视化”等方面提出存在的问题点。如此一来，不但找出了问题，而且逐渐让员工练就了一双发现问题的“火眼金睛”。

2、问题得到解决了以后，还不算结束，务必进行总结、交流，没有总结，就没有提高!

(三)持续改善

1、通过找到的问题，公司积极的引导员工发挥自己的智慧找出根本原因，然后利用改善提案、小组等形式鼓励员工对发现的问题自己动手、自己解决。尤其是员工得到改善现金奖励后，自愿参与改善、主动改善的意识得到了很大程度的提高，思想观念从“要我改善”向“我要改善”大转弯。特别是一些原来技能水平较好，但改善能力一般的员工，现在都成为了各班组改善的主力军。

2、通过公司基本的管理方式不仅仅提高了公司的生产量，完善各项工作制度，促进公司发展壮大，提高经济效益，为公司创造了更高的利润，也提高了员工的工资与福利待遇，同时员工也在一个轻松、愉快的工作环境中工作，大大提升了员工的积极性!

三、公司生产管理上存在的问题

(一)仅从公司生产流程的技术控制来看，流程是封闭和可控的，并没有很明显的大漏洞。但从整个体系来看，影响生产成本和管理效益的因素还是不少。从初步调查的情况来看，至少有以下几个方面。

1、受公司部分人员素质和年龄限制，工作责任心和主动性不足积极性和主动性不高，导致员工管理困难，整体员工生产能力发挥不足。

2、设备陈旧，故障频繁，导致生产效率受损:生产线上的设备有不少是服役了2-4年，配置低档，零件老化严重，故障频繁。几乎是每天有设备需要维护，每周有设备需要更换零件，每月有设备需要报废。另外，当需要采购设备或材料时，采购周期长，采购物资质量不稳定，也造成部分误工甚至数据报废的。

3、材料流转管理混乱。材料仓库的管理混乱，存在分区随意、堆放混乱、标示不明，甚至很多材料根本没有标示等问题。在生产线上，材料的流转应该按照先进先出的原则

安排制作，但因为流程执行不严，可能出现难做的材料分配不下去，导致同一批材料不能及时收回。另一方面，其中一道工序必须将材料分拆开才能进行制作，一直到最后的工序。经过多个工序后，这些材料本身容易损坏，造成最后重新组装困难，从而影响归还。

4、质量标准不成熟、不明确，引起生产和质量的磨擦和矛盾。一方面，由于员工质量意识不强，生产过程质量管理不严，产品质量依赖检验来保证，造成质检工作量增加。另一方面，因为质量控制标准本身的不成熟、不明确，执行依赖经验化，造成由人为控制和把握的因素很大。但由于质检人员的水平和经验不同，对标准的灵活性、控制尺度的把握无法保持一致，造成质量控制与生产经常出现磨擦和矛盾。生产人员无所适从。

5、另外，生产部门与质量部门信息沟通不够，出现生产按老标准执行，而检验按新标准执行的脱节问题。

四、解决问题的对策及建议。

(一)1、加强员工培训，提高员工质量意识，树立正确质量观：”质量是生产出来的，不是检验出来的“按照公司”管理输出，生产外包“的思路，首先公司需要改变对目前员工的定位认识，他们将不再是普通的操作工人，而必须成为技术专家、班组管理专家，同时也是培训专家。我们必须通过培训帮助他们朝这个目标努力。另外，最重要的是需要通过培训让员工理解公司的各项规章制度，标准规范，提高生产人员的质量意识。员工培训可能分三个阶段：

一阶段激励鼓动阶段，在工作开始之前进行，演讲形式;严格实行生产现场的标准化，规范化，制度化管理;严格实行物料，制品，器具的定置管理。

二阶段工作开展过程中开展的操作性培训，先培训，后上岗、人员选聘制。形式上可能是分别交流、讲解或集中上课。绩效考核定量化，按原始记录来计算实绩;视需要安排。按照个人绩效确定工资，奖金，和职位晋升。目视管理，定期或不定期的巡视生产现场。阅读与审核生产原始记录，统计报表。

三阶段实施推动培训，在工作成果出来之后进行。形式包括集中上课和现场辅导。抓关键，带一般。抓住关键岗位、关键零部件、关键工序、关键设备、关键人员、关键时间，带动全局,从各方面关心从事现场生产的每一个员工:

2、建立建全各项规章管理制度(包括宿舍管理制度等)通过制度规范和管理人的行为。为确保安全生产，加强6S 管理，树立公司新形象，公司特制,《关于加强生产现场管理的有关规定》，望全体员工遵照执行。a、要认真落实6S 管理规定，保证生产现场整洁，物品摆放有序。b、公司行政部每周、每月对生产现场进行不定期检查、抽查，并进行考核打分。c、考核结果直接与车间行政主管、班组长岗位工作职责考核挂钩。d、生产现场

严禁吸烟，违者罚款50元;员工在指定吸烟处抽烟，不准乱丢烟头，违者罚款20元;不准随地吐痰，违者罚款10元。e、员工抽烟休息时间一天累计不能超过20分钟，违者按半天矿工处理;下班铃响方可停机停产，违者罚款20元。

3、适当调整工资结构，降低一线工人工资水平，相对提高班组长的工资水平，并与一线工人的产量、质量、管理绩效挂钩。达到整体工资水平下降，而关键岗位人员积极性提高的效果。有效发挥班组长的作用。

4、建立合理的绩效考核机制，并严格执行。

5、保持适当的员工流动比率，形成竞争压力，优化员工队伍。

6、与有关技校、职业培训机构建立长期合作关系，通过为他们提供实习场地和培训，招收适量实习生，建立良好的劳动力补充机制。

(二)企业经营管理者队伍建设有待进一步加强。企业经营管理者队伍建设是企业人力资源管理的一个重要组成部分。改革开放之初,我镇中小型民营企业大多是在计划经济与市场经济的制度缝隙中发展起来的。受当时创业的环境和制度因素的影响，企业成功与企业主锐利目光、个人魅力、创业精神和特殊禀赋有关。但制度转轨过程中市场给予的巨大机会，掩盖了中小型民营企业在管理上的缺陷，特别是企业人力资源管理上的缺陷。这时期多数中小型民营企业采取以个人为中心、以亲情为主导的管理模式。随着经济的进一步发展，以及中小型民营企业主、企业管理层素质的不断提高，他们对企业人力资源也有了较全面的理解。越来越多的企业逐渐认识到人力资源管理对企业发展具有着重要的战略意义，并着手制定本企业的人力资源规划，也取得了一些成绩。从调查情况来看，特别是规模以上企业在这一方面重视的程度比小型企业要高得多。可见，我镇不少规模以上企业也是从小型企业发展而来的，他们已经从自身的发展中比较清醒地意识到，企业的发展壮大是与企业经营者队伍的素质提高是息息相关的。但这种意识还要不断加强，特别是一些小型企业。

(三)要增强科学的人力资源战略意识。调查数据表明，近三年引进的各类技术人才数量虽然呈上升趋势，但还远远不够。从四家规模以上企业人才流动情况来看，人才的流动量还比较大，人才的不稳定性比较大，这对企业的发展有一定的冲击性。中小民营企业虽然意识到了人力资源管理的重要性，但由于管理基础薄弱，人力资源部门功能定位不清，导致人力资源管理部门先天不足。虽然中小企业不能像大型企业一样有一整套人力资源管理系统,但其职能却是类似的，必须有贯穿企业管理全过程的人力资源规划、招聘、测评、培训、激励、考核、薪酬、社会保障与劳资关系等一系列职能。目前，我镇民营企业不仅专职人力资源管理人员配备很少，分工也不明确，即使有也大多未受过专业训练，大多停

留在员工的档案管理、工资和劳保福利等日常事务性管理中，是典型的以“事”为中心的“静态”人事管理。因此，要改善中小型民营企业人力资源管理现状，重要的一点是，人力资源管理人员必须是受过专业训练的，同时，科学设置企业人力资源管理机构也是必需的。这其中，也必须得到镇企业主管部门的重视和引导。同时，企业管理层应该充分认识到人力资源是现代企业的战略性资源，也是企业发展的关键的因素，而激励是人力资源的重要内容，也就是说用各种有效的方法去调动他们的积极性和创造性，使他们努力去完成组织的任务。所以，企业必需要有人力资源战略，而且这一战略必须是科学的。

参考文献

1.《现代企业管理经营制度概论》同济大学出版，2月出版

2.《现代企业制度概论》复旦大学出版社，8月出版

3.《建立现代企业制度基本思路及配套政策设想》改革出版社

篇9：技术调研报告

1. 移动通信系统方面。

我们发现在移动通信网络的高速发展中，对基站建设技术人员的需求是十分庞大的，基站建设技术人员的理论知识要求不是很高，并且从事基站建设的人员的工资待遇比较优厚，而这方面的人才技术人员非常缺乏，潜力很大。必须要有从事基站建设和维护的实际动手能力和经验，深入了解基站建设和维护的具体实施过程和操作方法。通过我们前一年对基站建设的调研，使我们对基站建设有了一定的了解。但是，移动通信行业发展到现在这个阶段，移动公司、联通公司的第2代移动通信网络即将形成一定的规模，告别了大规模建设基站的时代，对基站建设方面的人才需求有所下降。但是随着我过第3代移动通信的开展对基站和业务方面的人才数量又会有大量的增加。所以，在这次的调研中我们同时了解了与基站和业务开发相关的方面。

当然，基站建设仍然是我们的重心所在。首先，基站建设和基站维护工作是具备共通性的。基站建设和基站维护都是围绕移动通信网络中的基站子系统的，它们的工作都是在基站展开的，都是对基站进行操作的，对从业人员的理论知识的要求是一致的。从事基站建设的人员是完全能够适应基站维护工作。第二代移动通信网络已形成一定规模，告别了大规模建站的时代，但是，随着第三代移动通信系统技术的成熟，已经不单单是语音通

信更多的业务是向着多种数据传输的方面发展的所以其投入商业运营指日可待，我们又将进入另一个网络建设和多方向业务开发和使用的时代，对基站建设和业务开发的人才的需求的高峰又将到来。所以，基于基站建设、基站维护和业务开发的发展前景，我们更加坚定了3G通信技术所带来的各方面的供需关系的的信心和决心。

篇10：香榧技术调研报告

一、诸暨市香榧产业的现状分析

（一）面积、产量均占全省一半

诸暨是香榧（细榧）的原产地，细榧品种是由赵家镇的杜家坑、里宣等村的宣氏祖上选育出来后，通过嫁接繁育逐渐发展起来的，并不断向嵊州、绍兴、东阳等县市传授和扩散。xxxx年诸暨市攻克香榧落果难关，并在整个榧产区推广，使香榧获得前所未有的丰产丰收后，全省掀起了香榧大发展热潮，细榧良种已成为各地争相种植的主栽品种。目前全省香榧林面积3.9万亩，产量 000吨左右，其中诸暨 .95万亩，处于盛产期的香榧林面积0.54万亩， 9起平均年产量500吨以上，xxxx年达到687吨，创历史最高记录。面积和产量均占全省的50%以上。

（二）科技兴榧取得显著成效

诸暨市历来重视香榧的科研。从xx年代的香榧人工授粉、圃地育苗、小苗嫁接，到七、八十年代成立林科所，专攻香榧科研，取得了种砧、根砧嫁接育苗、扦插繁育等科研成果，特别是近几年，在市委、市政府领导下，实施科技兴榧举措，进行科技攻关，并重点抓好成果推广、技术培训和信息服务，使全市的香榧产量从推广香榧保果增产技术前的年均 30吨猛增到500吨以上，发展香榧面积从原来的年不到300亩猛增到现在的3000亩，同时也带动了周边县市的发展。香榧科研推动了整个香榧产业的发展。

（三）加工企业注册商标快速增加

随着香榧连年丰产丰收，产量翻番增加，诸暨市的香榧加工企业不断增加，且商标意识明显增强，注册商标连年递增，品牌大量增加。 994年前全市香榧没有注册的商标品牌，都叫枫桥香榧。 994年6月，赵家镇工贸实业总公司申报注册诸暨第一只“枫桥”牌香榧商标，开始进行小规模的加工生产。至xx年，全市已拥有注册商标46只，在市区开设专卖店的企业达到25家，年加工销售规模在 00吨以上的企业有3家，涌现了“冠军”、“老何”等一批龙头企业。同时厂房、设备不断更新，加工方法也从传统的铁锅手工炒制发展到现在的用铜锅机器炒制，产品的花式品种不断增加，外观包装也越来越精美。

（四）注重名牌产品的保护和发展

为利用枫桥香榧的名牌优势，保护和发展香榧产业，市有关部门多次组织“枫桥香榧”参加国际国内农业博览会、名特优农产品质量评比等，并获得了金奖产品称号。近年又将“枫桥香榧”创建为浙江省农业名牌产品、中国国际农业博览会名牌产品和首批浙江省绿色农产品，枫桥香榧（细榧）基地获得了绍兴市级绿色农产品基地的称誉，冠军、老何、榧皇等品牌也相继通过了绍兴市级绿色农产品认证，并已申报省级绿色农产品和森林食品基地。

诸暨市也先后获得了“中国香榧之乡”、“中国名特优经济林香榧之乡”等称号，同时开展了《枫桥香榧原产地保护》的申报，建立了《枫桥香榧自然保护小区》，开展香榧古树名木的调查登记和保护、省级林业特色基地――《诸暨万亩枫桥香榧示范基地建设》、《香榧品种改良、技术改造》、香榧质量评比等工作，制订了一系列标准，规范了栽培与加工，使创牌、提质、扩产工作不断深入，促进了全市香榧生产的良性发展。

二、香榧生产存在的主要问题

（一）基地集约化经营水平低

诸暨香榧基地的经营水平虽比周边县市高一些，但集约化经营水平还有待于进一步提高。在基地发展上偏重数量扩张，而忽视质量提高；在基地管理上大都是粗放管理，雄树不足，陡坡土薄的榧树不砌坎培土，只进行劈草抚育，盲目施肥施农药，乱授花粉人为形成大小年等，其结果是香榧的质量和效益相差悬殊。如去年好的村亩产高达 06千克，而差的村亩产只有40千克，相差一倍多。

（二）榧农的质量意识有待提高

近几年应用保果技术后，香榧产量大幅度增加，但质量反而有所下降。究其原因，主要是一家一户传统的小农经济经营观念和经营方式所造成的。一是摘青，因香榧多、劳力少，怕偷窃等原因而提早采摘；二是处理不及时，因采摘时间长，没及时剥壳处理，或堆放场地不足，堆放过厚导致发热腐烂而变质；三是为省时省力而单纯施化肥、不施有机土杂肥，使香榧的香气、鲜味、松脆度有所下降；四是长期用外地的劣质花粉授粉，导致香榧的外形和品质发生变化。

（三）投入不足，扶持力度不大

香榧虽然是高产出的干果树种，经济收益期长，但其产前生长期长，进入盛产期需 5年以上，且苗木投入较大（香榧嫁接苗每亩需400元以上），管抚费用较高，因而一般农户难以承受。

（四）宣传缺乏力度，科研经费短缺

诸暨于 98月获得当时全国唯一的“中国香榧之乡”称号，**年3月获得“中国名特优经济林香榧之乡”的.荣誉称号，但至今未立一块香榧之乡的宣传广告牌。枫桥香榧多次荣获国内外优质农（林）产品金奖，**年评为浙江省农业名牌产品，除当时诸暨报上有报道外，也未见有大的宣传动作。诸暨市林科所成立后，政府每年下拨的只有人头费，项目经费极少，近年来林科所很少添置过新的仪器设备。

（五）品种选优改良工作落后

由于长期的无性繁育、随意采穗和不同的栽培环境和管理，品种内已发生较大的分化，在结果习性与产量品质等方面产生较大差异。长期来又忽视香榧品种的改良，至今没有建立良种采穗圃和规模较大的良种壮苗繁育基地，良种化建设工作相对滞后，较大地影响了香榧生产的高质量发展。

（六）经营分散，品牌杂乱，产业化程度低

开始实行家庭联产承包责任制时，香榧树零星分散地分到一家一户经营，难以进行统一的集约化管理。同时，加工企业（农户）多、规模偏小，46只注册商标加上没有商标的杂牌，使销售市场鱼龙混杂，销售的香榧质量达不到应有的标准。而作为行业管理的协会组织不够健全，缺少必要的活动经费，发挥不了产业协会的应有作用，也影响了产业化发展进程。

三、香榧生产的共性技术和关键技术

共性技术之一是科学施肥。香榧生产涉及千家万户，除榧农对科学施肥的认识有差异而没有做到合理施肥外，缺少对香榧树需肥情况和检测土壤、肥力情况的简易仪器，也是香榧难以实现科学施肥的重要原因。因香榧树的大小、结果的多少、立地条件的不同、生长的好坏等因素不同，香榧树的需肥情况也不同，使得榧农不知道香榧树缺什么肥、缺多少肥。

共性技术之二是优选法授粉。人工盲目授粉是当前人为形成香榧大小年的主要原因。因香榧树高大、榧果细小而无法疏果，用授粉控制大小年是一种比较可行的办法。而目前我们缺少对香榧科学授粉，以防止香榧大小年技术的研究，其结果是香榧的效益和质量相差悬殊。

关键技术是香榧深加工和综合利用的研究。目前除在传统的加工方法上略有改进外，产品种类单一，没有大的突破；对新产品的开发和加工机械的研制滞后；每年4000～5000吨的香榧假种皮没有较好利用，缺少对香榧深加工及综合利用等方面的研究。

四、香榧产业发展的对策措施

（一）明确产业发展导向

市委、市府要把香榧发展列入今后诸暨经济发展的主导产业之一，增加资金投入，出台落实各项扶持政策，高质量地建设好省级林业特色基地――万亩枫桥香榧示范基地，搞好香榧品种改良、技术改造试点工作，加快香榧发展速度，在xx年前保质保量地完成省下达给诸暨的8万亩香榧基地建设任务，使全市香榧总面积达到 0万亩，年产量达到 500吨。

设立市香榧发展基金，每年切出专项资金50～ 00万元，用于香榧科研、新产品开发、加工设备研制、《无公害香榧》标准推广应用、古树保护、质量评比、协会建设、扩大宣传，创立名牌、实施奖励等方面。

（二）加大科技兴榧力度

一是要加强对共性技术和关键技术的研究，通过项目这个载体，把研究责任落实到项目承担者。二是要加强与高等院校、科研机构的科技合作，开展诸如良种选育、遗传育种、密植速生丰产、香榧剥壳、深加工及综合利用等方面的研究，同时大力推广应用现有的科研成果和营林新技术，不断吸收、借鉴和应用其他产业的先进技术，促进全市香榧生产的发展。三是要加强林科所建设，建立“中国香榧研究所”，引进高素质的科研人才，为科技兴榧提供有力的人才支撑。

（三）实施无公害标准化生产

按照“统一、简化、协调、优化”的原则，市有关部门已先后制订了《枫桥香榧（细榧）技术条件》、《香榧良种与丰产栽培》、《无公害香榧》等系列标准，今后要大力宣传推广这些标准，通过实施标准化生产来规范香榧产业。同时还要建立一套完整的监督和奖惩制度，使严格按标准生产加工的榧农和企业得到鼓励，不按标准生产的受到处罚，以提高香榧产品的质量和安全性，增加诸暨香榧的市场竞争力，加快产业化发展进程。

（四）加强宣传，提高诸暨香榧知名度

香榧虽然是中国特产，枫桥香榧的声誉也较大。但实际上，香榧的影响力主要在我国的上海、杭州、南京、广州、宁波等少数的南方城市，大多数北方人根本不知道香榧是什么东西，更不要说国外了。因此，要真正做大做强诸暨的香榧产业，除了提高质量、扩张数量、创立名牌外，还需加强宣传力度，提高知名度。建议在把香榧作为诸暨市树的基础上，在市区设一条香榧路（街），两边种植香榧树。在因特网上设立诸暨香榧专业网站（中英文），并在其他较大的经济信息网站上网，向全国和世界宣传介绍诸暨的枫桥香榧。在电视、广播、报纸等传媒上多层次开展香榧的宣传活动。在诸暨城市广场、火车站、杭金衢高速公路上设置“中国香榧之乡－－诸暨”的巨幅广告牌。

（五）加强香榧协会和合作社建设。

要加大对协会的投入，充分发挥产业协会的桥梁和纽带作用，加强协会与榧农、企业的联系，强化协会在技术、市场、信息等方面的服务功能，促进生产者之间、生产者与消费者之间的联系与协作。要鼓励企业自办基地和承包经营基地，还要鼓励和支持榧农在自愿互利的基础上，建立健全土地流转机制，以解决香榧因分户带来的经营分散、规模偏小、管理不便等问题，培育有一定规模的香榧种植大户和高质量的香榧基地。同时要扶持、培养和发展几家集香榧种植、收购、加工制作、市场销售于一体的龙头企业，走出一条以协会为纽带、龙头企业为主体的、一头连接市场，一头连接基地，基地带动农户的产业化发展之路。

附：双语人才队伍建设调研报告

任何工作的开展，语言沟通与交流是必不可少的工具。社会在不断发展，首要是靠语言来推动，没有语言的沟通，就没办法进行感情交流。我国宪法规定“公民有使用本民族语言进行诉讼的权利”。县作为省重要的藏族聚居县，为推动党和政府的政策落实，保持与群众的血肉联系，坚实一支优秀的双语人才队伍非常有必要。

一、基本县情

县地处青藏高原东北边缘，位于省西北部和州北部，平均海拔3500米，年平均气温 . ℃,年绝对最低气温-33．7℃。幅员面积 06xx年中，县财政积极发挥职能，推进双语人才队伍建设。在本级财力极为有限的的情况下，分别在xx年安排4万元，xx年安排4万元，xx年安排4万元，xx年安排4万元，xx年安排2万元工作经费给县少语委专项用于双语工作。

三、双语人才队伍建设存在的困难

（一）双语人才外流现象比较严重。由于少数民族地区经济社会发展相对滞后，干部职工工资福利待遇相对较低，各方面条件差，使得双语人才不愿到基层就业，原有的一些优秀人才也大量流失。还有一些部门和一些领导同志不能够及时发现优秀双语人才，既使发现了人才，也不敢放手使用，这也是双语人才流失的原因之一。

（二）缺乏兼通的少数民族干部及各类专业科技、技术人才。兼通的少数民族干部及各类专业科技、技术人才缺乏，是由于少数民族人才从小所处的语言环境不同和接受的基础教育不同而形成的。往往是精通藏语的汉语基础差，汉语基础好的干部民族语言文字的能力差，造成德才兼备、兼通，能够担当重任的民族干部及专业科技、技术人才数量不多。

（三）干部双语教育培训不平衡。从整个县干部及各类专业科技、技术人才教育培训工作看，党政、教育、卫生等部门的干部参加双语培训机会较多，而基层干部的培训机会少。从培训效果看，由于民族地区干部双语培训内容陈旧，知识更新缓慢，客观上延缓了少数民族地区干部学习应用双语新知识、新技能的时间，加之干部教育培训经费紧缺，培训机构师资力量薄弱，也使干部的双语教育培训工作出现了有量乏质的现象。

（四）双语培训缺乏统一教材，培训效果不明显。由于汉藏双语人才培训正在探索阶段，缺乏授课教材，授课教师一般都是当地藏语老师，但并不精通各部门业务知识，从而使培训效果大打折扣。从近几年的培训来看，培训人员不固定，在第一线与藏族群众直接打交道的乡镇工作人员和部门窗口工作人员最需要进行双语培训，但忙于业务工作，无法参与培训。

（五）双语人才队伍建设资金缺乏。由于需要开展双语人才队伍建设的区域多为民族地区，经济条件较差，地方财力有限，无力安排大规模的双语培训，加之双语人才队伍建设无上级专门的经费支持，导致双语培训工作规模较小，效果较差。

四、加强双语人才队伍建设的建议

（一）建议上级相关部门尽快出台由民语部门与各地高等院校联合开办汉语民语双语技能培训的相关规定，按规定开办培训班，通过培训，双语技能合格者，发给证书。

（二）建议国家民委与国家人社部等部门，在少数民族地区政府各职能部门人员编制方面出台规定，在工作人员配备方面，在现有力度上，进一步吸收当地少数民族的双语人才。

（三）建议上级相关部门把双语人才培训列为在职培训范畴，少数民族地区政府各职能部门，可以在本单位内挑选熟悉当地少数民族语言的工作人员，送到上级双语人才培训机构参加培训，通过培训，持合格证书回原单位服务。

（四）建议上级相关部门把双语人才培训工作经费纳入预算，设立专门的经费，进一步强化双人才队伍建设资金支持。

篇11：香榧技术调研报告

一、基本县情

县地处青藏高原东北边缘，位于省西北部和州北部，平均海拔3500米，年平均气温1.1℃,年绝对最低气温-33．7℃。幅员面积10620平方公里，最远的夺曲寨和雅尔寨远牧点距县城160公里。辖区内居住有藏、汉、回、羌、彝等12个民族，总人口7.8万人，其中，纯农牧户12603户6.6万人，藏族人口7.2万人、占92%。

二、财政支持双语人才队伍建设情况

在过去的五年中，县财政积极发挥职能，推进双语人才队伍建设。在本级财力极为有限的的情况下，分别在20xx年安排4万元，20xx年安排4万元，20xx年安排4万元，20xx年安排4万元，20xx年安排2万元工作经费给县少语委专项用于双语工作。

三、双语人才队伍建设存在的困难

四、加强双语人才队伍建设的建议

（四）建议上级相关部门把双语人才培训工作经费纳入预算，设立专门的经费，进一步强化双人才队伍建设资金支持。

篇12：技术企业调研报告

一、调研目的

为了进一步优化专业人才培养方案，全面提高人才培养质量，提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力，确保人才培养目标、培养规格和培养质量，推进特色名校建设,培养适应生产、建设、服务和管理第一线需要的德智体美全面发展的高素质技能型人才。

二、调研思路与内容

通过走访及信访相关建筑企业、行业、同类院校，掌握及了解其现状和人才需求状况，并征求行业专家对专业人才培养及教学的意见与建议，对调查结果加以分析，最终形成专业调研报告。调研的主要内容包括：人才需求状况、行业发展趋势、人才结构、素质要求、岗位技能要求、证书及其他要求等。

三、调研方式与对象

(一)行业调研的方式和对象

通过走访与问卷调查的形式，对莱芜市建筑业协会、莱芜市人才市场、山东省及外省住莱芜部分知名建筑企业和建筑业管理企业进行调研。

(二)企业调研的方式和对象

通过走访、电话访问与问卷调查的形式，对江苏南通四建莱芜分公司、山东泰安建筑集团有限公司、济南四建建设集团有限公司、莱芜市建设集团、山东莱芜广厦集团、莱城建工集团、莱芜市金辉煌建设有限公司等企业进行了深度调研，了解了未来五至十年建筑人才市场人才需求状况。

(三)同类院校该专业开设情况调查的方式和对象

通过电话、网络方式对以下院校进行本年度建筑工程技术专业开设情况的调研：济南工程职业学院、山东城建职业学院。

四、调研数据分析

(一)行业调研分析

山东省是一个建筑业大省，到，山东省建筑企业共有11933家，从业人员达到370万人，建筑业总产值完成9800亿元，主要经济指标列全国第三，建筑业是山东省国民经济发展的支柱产业，“十二五”期间山东省要实现从建筑大省到建筑强省的战略目标，山东建筑业既面临加快发展的全新战略机遇，又面临着重大战略转型任务和各种严峻竞争考验。当前，科技创新能力不强、技术与管理人员不足，劳动者素质偏低和体制机制改革滞后，与快速发展的形势要求不适应，是制约产业整体素质和综合竞争力的提高的重要因素。

目前，莱芜现有建筑施工企业204家，从业人员约6.5万人，现有建筑技术与管理人员不足5%，其中有相当一部分是由从业时间较长的工人晋升上来的，传统施工经验丰富，但专业综合素质较低，远不能适应新技术、新材料、新机械大量应用的现代建筑业

的需要，生产一线的技术与管理人员，大部分仅具备中职或中职以下学历，大量从事建筑业的工人及农民工，基本上没有受过培训，莱芜建筑业高速发展急需大批高素质技能型专门人才。以下是调研部分住莱芜建筑企业未来三年人才需求需求情况。

大型施工企业调查结果

初步计算六家企业大约3000人，人均需求指数为0.21，以此类推莱芜204家建筑企业未来三年需求1.5万人。

(二)企业调研分析

1.建筑工程技术专业主要从业岗位分析

调查表明，就建筑工程技术专业而言，其适应的主要岗位有施工员、安全员、质检员、材料员、测量员、预算员、技术员等。这是由于这几个岗位工作条件相对恶劣，工作比较辛苦。这些岗位虽然不需要太高深的理论知识，但一般要求具有熟练地专业技能和专业知识，以便满足今后可持续发展的要求。因此，现在建筑企业招聘人才的起点一般为大专，对中职生的需求相对下降，对大专生尤其是高职毕业生需求急剧上升。这主要是他们比本科生动手能力强，且拥有施工员等岗位证书，毕业即可上岗，缩短或省去了企业对他们进行的再培训的时间，节约了人才培养的费用;其次，此类人员通过自学或继续教育，往往能获得诸如“建造工程师”、“监理工程师”等国家级执业资格证书，具备较大的上升空间，他们将是企业长远发展的主力军。

2.建筑工程技术专业岗位变迁分析

调查表明，就建筑工程技术专业而言，主要就业岗位有施工员、安全员、质检员、材料员、测量员、预算员、技术员等。这些岗位一般要求具有熟练地专业技能和专业知识，以便满足今后可持续发展的.要求。一般学生毕业后经过3～5年工作经验积累，可以担任项目技术负责人或项目经理。此类人员由于受到学历、职称所限不会频繁跳槽(相对本科以上学历或高级职称的工程人员)，有个别人员毕业若干年后转向房地产行业进行工作。

3.建筑工程技术专业从业岗位的工作任务和工作职责分析

调查显示，建筑工程技术专业的学生的职业岗位群是基层技术管理岗位，工作任务和工作职责要求如下表所示：

建筑工程技术专业工作任务及工作职责分析

4.企业对该专业人才培养规格要求分析

通过分析建筑行业企业调研内容及结果，建筑工程技术专业人才应具备以下的基本素质、专业知识与专业技能。

五、基本素质要求

①政治思想素质：热爱中国共产党、热爱社会主义祖国、拥护党的基本路线和改革开放的政策，事业心强，有奉献精神;具有正确的世界观、人生观、价值观，遵纪守法;为人诚实、正直、谦虚、谨慎，具有良好的职业道德和公共道德。

②文化素质：具有学习专业和从事专业工作必需的文化基础，具有良好的文化修养和审美能力;知识面宽，自学能力强;能用得体的语言、文字和行为表达自己的意愿，具有社交能力和礼仪知识;有严谨务实的工作作风。

③身体和心理素质：拥有健康的体魄，能适应岗位对体能的要求;具有健康的心理和乐观的人生态度;朝气蓬勃，积极向上，奋发进取;思路开阔、敏捷，善于处理和协调突发问题。

④业务素质：具有从事专业工作所必需的专业知识和能力;具有创新精神、自觉学习。

篇13：从国家安全及战略高度出发大力发展我国的燃料电池发电技术

从国家安全及战略高度出发大力发展我国的燃料电池发电技术

作者: 辽宁省电力有限公司冯玉全(辽宁电力科学研究院杨颖) 收录来源: （本文刊登在《中国能源》11期）

【摘要】本文根据科索沃战争及近年来世界上发生的几次大停电事故给我们的启示，指出以”大机组、大电网、高电压“为模式的现代电力系统是非常脆弱的，在战争状态下更是不堪一击。并认为燃料电池将是21世纪电力行业的主力军，从现在开始，”大机组、大电网、高电压“的模式再也不能继续发展下去了。本文还认为台湾局势对大陆电力系统安全运行提出了新的挑战，掌握和发展燃料电池发电技术是事关国家安全和国民经济可持续发展的重大战略问题。建议由国家科技部、国家发展委、国家经贸委牵头，根据国家长远发展需要出发，制订规划，组织有关高等院校、科研院所和国家电力公司、石油集团、石化集团及机械制造等工业部门参与研究开发，集中研究力量，加大经费投入，促进燃料电池发电技术的实用化、产业化。This paper point out that modern power system with 'large units, large network, high voltage'is very wick, especially in urgent situation as shown as KORSOV crisis and large scale power failures occurred recently. Fuel cell will be the main power form in 21th. To research and develop fuel cell is one of the most important issues for our state security and economic continuous development. Give the suggestion about how to organize relative university, scientific research institution, state Power Company, petroleum trades and manufacturing industries together to develop the technology of fuel cell.

1、科索沃战争及近年来美国西部大停电、马来西亚全国性大停电、台湾发生的三次大停电事故给我们的启示

科索沃战争实际上以南联盟的失败而结束了，战前人们预料的北约必须出动地面部队才能结束战斗、有可能又是一场越南战争的情况没有出现，北约仅靠78天的空袭就迫使南联盟屈服了。在这里我们必须充分注意到美国用石墨炸弹破坏南联盟电力系统，从而破坏南联盟国民经济，造成南联盟人民生活陷入极大困境在结束战争中所起的巨大作用。

电力工业属技术资金密集型行业，电能生产、输送、使用是在同一时间内完成的。现代电力系统的主要特征是”大机组、大电网、高电压“，运行技术复杂、管理水平要求高。电网上任何一点的故障所产生的扰动都会以光的速度波及开来，严重的故障可能会引起大面积停电甚至全网崩溃，造成灾难性的后果。今年7月29日23时30分，由于台南县关庙乡附近山崩，压倒台电第326号高压输电线铁塔，使得嘉义及台南的两条输电线路跳闸所引发的台湾全岛大停电，至少造成上百亿元新台币的损失，并导致岛内民众一片惊慌。7月2日、8月10日在美国西部连续发生的大停电事故和198月3日马来西亚发生的全国性大停电事故，以及台湾1995年5月24日、8月5日、197月29日发生的三次大停电事故，损失惨重，教训沉痛，给以大电网集中供电的现代社会敲响了警钟。科索沃战争和上述大停电事故告诉我们：以”大机组、大电网、高电压“为模式的现代电力系统是非常脆弱的，在战争状态下更是不堪一击！大电网大面积停电所造成的后果是灾难性的！从现在开始，”大机组、大电网、高电压“的模式再也不能继续发展下去了！

如何保证大电网的安全稳定运行，如何保证电力的连续生产、稳定供应成为下世纪电力工业面临的重大课题。在这里我们要指出：分散电源供电系统-燃料电池发电厂由于其巨大的优越性将成为21世纪电力行业的主力军，掌握和发展燃料电池发电技术是事关国家安全和中华民族振兴的重大问题；是事关我国国民经济可持续发展和占领21世纪电力工业技术制高点的重大战略课题。

2、燃料电池发电技术发展简况

2.1 燃料电池的工作原理及特点

燃料电池（Fuel cell）是一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将富氢燃料的化学能转化为电能的发电装置。其工作原理与一般的电池相似，基本上由电子导电的阴极和阳极及离子导电的电解质构成。在电极与电解质的界面上电荷载体由电子变为离子，在阳极（燃料电池的负极又称燃料极）进行氧化反应，在阴极（燃料电池的正极又称空气极）进行还原反应，燃料扩散通过阳极时失去电子而产生电流。当外部不断地输送燃料和氧化剂时，燃料氧化所释放的能量也就源源不断地转化为电能和热能。

燃料电池被称之为继水电、火电和核电之后能持续产生电力的第四种连续发电方式，有着传统的火力发电难以比拟的诸多技术上的优点。

首先，燃料电池属于能量直接转换的装置，效率很高。各种燃料发电的平均理论效率在90%以上，应用中因电解质的电阻以及阴阳极的化学反应阻力，实际效率也均在50%以上。如果进一步将化学反应中产生的热能加以利用，燃料电池的总效率可达到80%以上。

其次，燃料电池的环境兼容性好。由于整个能量转换过程中没有燃烧，CO2的排放量比常规火电减少40-60%，SO

X和NOX的排放量更低，比火电减少90%以上。同时，能量转换的主要装置无运动部件，因此噪音极小。据测试，在已建燃料电池电厂外9米处的噪音仅为60dB。

第三，设备可靠性高，对负荷的适应能力强，可以无人操作。燃料电池过载运行或欠载运行都能承受而效率基本不变，负荷变化时响应速度很快。可以直接建在终端用户附近，没有庞大的'输配电网络，供电可靠性高。同时节约大量的输配电设备费用并减少损耗。

第四，燃料来源广、建设工期短、使用方便。由于是组件化设计，建厂时间很短（平均仅需2个月左右）。电厂不需大量冷水，占地面积极小（几十平方米即可），加上无污染无噪音，选址几乎没有任何限制。可用来发电的燃料种类众多，甲醇、煤气、沼气、天然气、含氢废气、轻油、柴油等均可。

从以上这些突出的特点可以看出，燃料电池是一种高效洁净方便的发电装置，非常适合作移动、分散电源和接近终端用户的电力供给，尤其适宜应用于重要的政府与军事等部门。随着燃料电池的商业化推广，其成本价格会迅速降低，民用市场的前景也将十分广阔。

2.2 燃料电池的主要类型

燃料电池的种类不少，按使用的电解质不同分类，主要有磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）、固体氧气物燃料电池（SOFC）和质子交换膜燃料电池（PEMFC）等。

PAFC型燃料电池

磷酸燃料电池（PAFC）电解质采用磷酸H3PO4。磷酸化学稳定性好且容易得到，利用磷酸的燃料电池工作温度适中（200℃左右），容易实现大型化应用。

磷酸燃料电池（PAFC）是目前技术最成熟、应用最广泛和商业化程度最高的燃料电池。

MCFC型燃料电池

熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）的电解质为碳酸盐Li2CO3-K2CO3，以氢气为燃料，氧气为氧化剂，负荷电流密度150mA/cm2，单个电池电压达到0.75-0.85V。工作温度高至650℃左右，不需要低温电池必须的铂系催化剂，而且对燃料的纯度要求相对较低，可以在电池内重整燃料。高工作温度加速了化学反应速度，减少了极化损失，效率提高到55-58%，高温度的排放气体可用来进行热电联产或与汽轮机联合循环，总效率更可达70%及更高。所以设备比PAFC型相对简单，价格也有优势。

MCFC型燃料电池的商业化比PAFC型晚近，要解决的关键是寿命问题，即在高温下液态电解质的腐蚀与渗漏问题。

SOFC型燃料电池

固体氧化物燃料电池（SOFC）使用高温下成为氧离子导体的陶瓷（氧化锆系等）为电解质，因此不会出现电解质的蒸发和析出，也没有电解液引起的材料腐蚀和电极析出等问题。工作温度900-1000℃，具有效率高（50-65%）、出力密度大、结构简单、寿命长等优点，可用于替代大型火电。缺点是必须有能适应高温的材料和较高的制造技术。

PEMFC型燃料电池

质子交换膜燃料电池（PEMFC）也称为固体聚合物（有机膜）电解质燃料电池，相对于其它几种燃料电池发展较迟。工作温度50-100℃，启动快，固体有机膜的电解质不怕震动。实际应用效率可达80%以上，具有高比能量和比功率及低温快速启动等特点。

2.3 燃料电池技术的发展概况

1839年英国的W.Grove在实验室里验证了燃料电池的工作原理。但直到1939年苏格兰的F.T.Bacon才第一次用KOH水溶液制造出了燃料电池，工作温度100℃，电池电压0.89V，电流密度13mA/cm2。以后美国联合技术公司（UTC）购买Bacon的专利，率先开发燃料电池技术，并于1984年成立国际燃料电池公司（IFC）。

燃料电池技术最初的应用开始于本世纪60年代的航天技术上。采用碱性电池AFC，但由于其应用条件较苛刻，必须使用纯氢和纯氧且微量的CO2即令电解质变质，随后开发了磷酸型燃料电池PAFC。PAFC是目前技术最成熟商业化应用最广泛的燃料电池，价格已降低至1500美圆/kW，美日欧等国投入运行的PAFC型电站已超过百座，最大容量者为东京电力公司的五井电厂（11MW）。

PAFC的缺点是它需要贵重金属铂做催化剂，还需要外部的燃料处理器来重整燃料以提高含氢量，降低了电池的效率并增加了费用和占地。因此，七十年代末开始开发被称为第二代燃料电池的熔融碳酸盐电池（MCFC）。MCFC工作于高温600-700℃下，燃料的重整在内部进行从而提高了效率降低了成本，可用于大规模发电。目前有2MW级验证电站于年开始在

美国Santa Clara运行，其建设周期仅2月，占地400m2，距厂房9米处噪音低于60分贝，发电效率53.7%，燃料使用天然气和液化气，单位造价1700美圆/kW。

固体电解质型燃料电池SOFC被列为第三代燃料电池。具有高效率寿命长的优点，目前正进行kW级的试验工作。

质子交换膜燃料电池（PEMFC）是近几年研究最广泛、技术发展最为迅速的燃料电池。由于电解质采用高分子膜，具有构造简单、启动快、常温工作的优势，最适宜为汽车等交通工具提供无污染的动力。加拿大Ballard公司在1994年研制出可载75人的PEMFC型电动客车，连续行驶里程超过400公里。

目前，世界上几乎所有的经济发达国家都在投巨资研究开发燃料电池发电技术。美国政府及众多企业每年投资达数亿美圆，以UTC及其派生出的IFC技术最为先进，IFC和日本东芝公司于1990年成立的ONSI公司生产的PC-25型设备应用最广，产品遍布美日欧。日本的富士电机、东芝公司、三菱电机等公司在政府支持下，自六十年代开始，继美国之后大力研发燃料电池技术，运行中的电站仅PAFC型即超过100座，装机30MW以上。欧洲各国，加拿大，韩国等国家由政府和企业界合作，也在燃料电池研究与应用上取得诸多进展。

我国在60年代就开始了多种燃料电池的实验室研究，70年代曾投入大量人力物力研究燃料电池用于空间技术，此后研究工作有很长时期的停顿。最近几年，科学界和企业界的一些有识之士开始重新将目光投向燃料电池技术，尤其在PEMFC技术方面已取得了较大的进展。但由于刚刚起步，国家和企业投入资金极为有限（仅为千万元人民币级），且研究力量分散各处，难以取得突破性进展，尤其是难以将取得的成果进行实际应用试验。

2.4 燃料电池发电方式与火力发电方式的技术经济比较

燃料电池发电的高效率、无污染、低噪音性能符合未来工业的发展趋势，其简单的运行方式和优越的运行稳定性是火力发电难以比拟的，多种燃料种类和方便来源使燃料电池不存在应用上的障碍。

燃料电池是分散电源，可以直接建在终端用户。没有庞大的输配电网络，不存在网络故障引起的供电中断，供电可靠性大大提高了。燃料电池故障只影响局部用户，没有现代电力系统大面积停电的危险。

从目前看，国外已运行的燃料电池电站的价格大约为1500美圆/kW，考虑燃料电池的环保效益，已具备与火电竞争的资格。燃料电池建设周期短，占地极小，就近负荷安装，节约建设费用、运行费用和维护费用的同时，节约了输配电网络建设费用并减少线损。而在传统火力发电时，由于电站基本上都远离负荷中心，往往需要投入相当于发电设备造价1-2倍的网络建设费用来配套。网络的安全与稳定运行更是时刻困扰大电网的问题之一。

3、从国家安全及战略高度出发认识发展我国燃料电池发电技术的重大意义

3.1 台湾问题给我国电网安全运行提出新的挑战

自李登辉提出”两国论“以来，两岸关系骤然紧张。李登辉提出”两国论“是对大陆反应的一种试探，其目的是为台湾走向独立制造舆论。从李登辉上台以来的种种表现看，其否定一个中国的原则蓄谋已久，其最终目标是分裂祖国实现台湾独立。这种局面的出现毫无疑问会导致海峡两岸发生一场战争，而这一战争将引发更大范围的战争。也就是说，由于美国长期介入台湾问题，和台湾有着广泛而密切的联系，并且美国明确表示反对中国政府用武力解决台湾问题。所以一旦两岸发生战争，可以肯定美国将站在李登辉一边，陈兵海峡直接和中国政府进行军事对抗。最近，竞选美国下届总统的小乔治.布什就声称将用武力保护台湾的安全。在此情况下，我国不仅仅是面对台湾李登辉的军队，更大程度上是面对美国的强权势力，美国在科索沃战争中使用的石墨炸弹完全可能会投向中国大陆的电力系统。由于大陆电网覆盖区域广、人口多，战争破坏造成的大停电所带来的灾难性后果将更为严重，对此我们必须有高度清醒的认识，万万不可掉以轻心。作为国民经济基础的电力工业，如何保证电能的连续生产稳定供应？如何避免电网崩溃所带来的灾难性后果？已现实地摆在我们国家面前。我们必须制定相应的措施，未雨绸缪，防患于未然。很明显，燃料电池作为分散电源供电系统，在战争状态下的可靠性是任何其他系统所无法比拟的。因此加快发展我国的燃料电池发电技术，对保障国家安全，抵御外敌入侵，促进国民经济健康发展将起到不可估量的作用。

3.2 加快发展我国的燃料电池发电技术，占领21世纪电力工业技术制高点，是我国国民经济可持续发展的战略需要

由于燃料电池具有能量转换效率高，污染极小，用水少、占地小等突出优点，在发达国家已受到政府和企业的高度重视，并成为十分活跃的重要研究领域。美国政府1995年就把燃料电池列为影响美国国家安全和经济繁荣的27个关键技术领域之一，美国时代周刊1995年将燃料电池电动车列为21世纪十大高新技术之首。美、加、日、欧都在投入巨资开发燃料电池，已在国防工业和民用工业等方面取得较大进展。美、加、欧已将燃料电池应用于第三代潜艇，美国有数万台燃料电池发电站应用于宾馆、医院及居民小区，日本已建成11MW燃料电池发电厂。

21世纪将是氢能的世纪，燃料电池作为把氢能

直接转化为电能的洁净发电装置即将大规模全面进入社会，从军用到民用，从潜艇汽车动力、卫星飞船电源到城市区域供电，其开发应用前景十分广阔，市场潜力巨大。美国预计：到30%的电能将由燃料电池提供。我国是一个发展中国家，能源作为基础工业在国民经济中的地位十分重要，加强燃料电池的研究开发并形成新的经济增长点，意义重大，尤其是关系到我国加入WTO后未来整个能源行业的发展。

我国政府已认识到燃料电池的重要性，但是，组织开发的力度还远远不够。与国外相比，我国的燃料电池研究水平还较低，总的来说仍处于科研阶段，离实用化商业化应用还有较大距离。迄今为止，还没有燃料电池发电站的应用实例，这和我国这样一个大国的地位很不相称。其主要原因在于：研究力量分散，经费投入少，没有产业界的参与。尽管国家科技部也将燃料电池技术列为”九五“攻关项目，但经费较少，年度经费仅为百万元级，与发达国家数亿美元的投入相比微不足道。承担研究任务的也只是中科院等少数科研院所，没有企业的介入，很难形成产业化的趋势。而美、加、欧、日则有数十家专门研究开发、生产制造燃料电池的公司，如加拿大的Ballard公司，其资产已达10亿美元。

从国家安全和国民经济可持续发展的战略需要出发，我国必须大力发展军民两用燃料电池发电技术。为了促进燃料电池发电技术的实用化商业化研究开发，建议由国家科技部、国家发展委、国家经贸委牵头，根据国家长远发展需要出发，制订规划，组织有关高等院校、科研院所和国家电力公司、石油集团、石化集团及机械制造等工业部门参与研究开发。集中研究力量，加大经费投入。除国家加大研究经费投入力度外，各大电力、电气、汽车、石油、石化等企业也应投入大量人力、物力、财力从事燃料电池发电技术的研究开发和应用工作。比如国家电力公司系统，-城乡电网改造总费用达3000亿元，可否从中拿出10亿元用于燃料电池发电技术的研究开发和应用工作？

下世纪头十年，将是燃料电池发电技术商品化、产业化的重要阶段，其技术实用性、生产成本都将取得重大突破。分散电源供电系统-燃料电池发电厂必将在21世纪内取代以”大机组、大电网、高电压“为主要特征的现代电力系统，成为电力行业的主力军。而燃料电池的普遍推广应用，必将在能源及相关领域引发一场深刻的革命，促进新兴产业的形成，带动国民经济高速发展。对能源领域的这场革命，政府、企业、科研院所、高等院校都必须给予足够的认识和重视，准确把握它所带给我们的机遇和未来。针对电力工业，我们不应过分强调发展更高的电压等级、更大的单机容量以及大区电网互联等。适当控制单机容量、电压等级、电网规模的发展，而应将有限的人力、物力、财力投入到燃料电池发电技术的研究开发和应用上来，使之早日实用化产业化，为国家安全和国民经济可持续发展服务。

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Attach Importance to Develop Fuel Cell Technology for Our State Security and Strategy

Liaoning Electric Power Co.Ltd (shenyang 110006) Feng Yuquan

Liaoning Electric Power Research Institute (shenyang 110006) Yang Ying

篇14：发电公司稳定工作专项调研报告

一、基层发电企业稳定工作的标准、不稳定烈度和稳定工作目标：

1、衡量稳定的关键指标。主要有五条，简称”三率二度“：一是决策的正确率。一般而言，决策项目的涉及面越广、与广大职工切身利益关联度越高，其稳定系数就越低，更加需要慎之又慎，确保决策一项成功一项；二是职工的满意度。职工满意度越高，稳定系数就越高，思想和精力就越集中于完成企业各项目标任务；三是职工流动率。职工合理的内外流动，有利于提升企业活力，国际通行的标准是5%-15%。发电企业职工的外部流动率的实际衡量标准应当更低点，一般不宜超出5%，特别是和企业核心竞争力关联的骨干，外部流动率尤其应当严加控制；四是职工违法犯罪率，没有上访或群体性事件；五是内外关系和谐度。企业周边关系良好，不存在因外部不稳定因素影响内部稳定的严重现象。

2、不稳定烈度。根据辩证唯物主义基本原理，稳定是相对的，不稳定是绝对的。科学把握不稳定烈度，从而有效采取危急处理措施具有十分重要的价值。就发电企业稳定工作而言，不稳定烈度大体可分为三类：一是”高烈度“（简称A级），指基层发电企业控制或解决不了、需要通过上级公司或政府解决的问题或矛盾；二是”中烈度“（简称B级），指基层发电企业完成能够依靠自身的工作予以解决的问题或矛盾；三是”低烈度“（简称C级），主要指基层发电企业车间、班组以及职工个人能够解决的'矛盾和不稳定因素。通过对某些上访现象的分析可以看出，发电企业的不稳定因素大量地集中在B或C级这个层次。如果这两类不稳定因素处理不好，或者没有给予及时应有的重视，都有可能转化为A级不稳定因素。

3、稳定工作目标。可以概括为”杜绝A级、严控B级、重心在C级“。

二、基层发电企业不稳定现象的主要因素： [本网网文章-www.wmxz.cn]

1、政策调整因素。发电企业作为市场主体，生产、经营和管理活动无时无刻不受到政策因素的影响。改革开放以来，国家对于企业的各个方面的政策始终都处于不断调整、不断完善的过程中。特别是体制改革，这种调整的力度尤其明显。从宏观上来讲，政策调整总体上是为了解放和发展生产力，放开搞活企业。但是，不同时期的政策与政策之间、地方与中央政策之间、行业与社会之间的政策差异以及这些差异引发的职工群众观念上的滞后或冲突，是形成基层发电企业不稳定因素的首要因素。

2、利益公平因素。公平、公正的利益格局和利益分配机制，是建设和谐企业的内在要求，是职工最基本的要求。所谓利益公平，主要包括三个方面：一是基于职工能力、经验、资历基础之上的合理就业权；二是基于职工劳动、产出、贡献基础之上的正当收益权；三是基于作为企业公民应当享有的安全权、荣誉权、发展权。这三种主要权利如果处理不好，特别是在当前条件下职工的合理就业权得不到保障、正当收益权得不到实现，非常容易引发种种不稳定因素。在企业文化层次高的企业，职工对于第三类权利的诉求也逐步突显出来。

3、干部管理因素。干部对于党和国家的方针政策的理解的深度和把握的准确度、对于各类问题或矛盾恰当处理的能力、对于各类不稳定因素的预控能力、对于职工思想的引导（特别是政策解释能力）能力的高低，都关系着一个企业的稳定和发展。

4、职工心理因素。随着改革的深入，由于对对于未来前景的不确定感增大、压力增大、工作负荷增大等因素的影响，职工心理不稳定因素明显增加，主要表现为心理焦躁、钻牛角尖、易情绪化，对企业的安全生产和稳定工作带来许多不确定性。

三、做好基层发电企业稳定工作的主要对策和措施。

1、坚持以人为本、稳健经营，提高科学决策能力。**公司多年的实践证明，保持稳定，必须把稳定纳入到企业发展的全过程，必须在发展中解决不稳定问题。影响稳定的各类不稳定因素只有通过科学发展，才能得到解决和化解；只有在科学发展基础之上的稳定才是高水平的稳定。这就要求企业经营管理者在决策过程中要坚持稳健发展、持续发展、共同发展，对党和国家方针政策不能充分掌握的情况下绝不能盲目决策；不符合投资者和绝大多数职工切身利益的经营行为绝不能采取；不符合市场经济发展前景的发展项目绝不能盲目上马；重视管理中出现的新情况、新经验、新问题，倡导”适度创新"。见风使舵、盲目追风、盲目追求所谓的政绩，人为加大管理风险的行为绝不能做。

2、坚持依法经营、规范操作，提高风险预控能力。市场经济就是法治经济，企业作为市场竞争主体，其经营行为无不时刻受到法制的约束和影响。改革开放以来，党和国家出台了一系列方针政策、法律法规，尽管还有许多不够完善的地方，但总体上各方面已经出台的法律法规对于调节企业内外各方面关系（包括职工利益关系）、保证企业稳定经营，发挥了重要作用。现实工作中影响稳定的情况大多发生在没有做到、或者说没有充分做到依法经营、规范操作，导致企业各方面利益关系失衡。实践证明，在任何情况下，按制度办事、依程序操作风险最小、依据最为充分、稳定最有保证。

3、加强制度建设、培训工作，提高干部执行能力。稳定工作作为企业的一项基础工作，必须纳入到企业日常生产经营管理全过程，必须建立健全相应的制度保证体系，把稳定工作列为各级干部业绩考核。要加强干部培训工作，提高政策业务水平和危机处理能力，不折不扣执行各项政策规定，把稳定工作目标贯彻到具体工作中。

4、坚持科学引导、有情操作，提高思想引导能力。政工之道，引导得法；引导有力，经营得势。在实际工作中，企业要充分发挥党委政治核心作用，把依法经营、规范操作和科学引导、有情操作有机结合起来，善于通过强有力的思想政治工作，活血化淤，把职工的思想引导到做好本职工作上来，引导到完成目前各项目标任务上来，引导到确保安全稳定上来，引导到树立正确的利益观和价值观、树立健康向上的心理素质上来。（

篇15：发电公司党群创新工作调研报告

发电公司党群创新工作调研报告根据学习实践科学发展观实施方案的安排，结合自身党群工作的实际，我采取深入基层调研、座谈、走访相结合的办法，围绕基层组织建设、职工合法权益保护机制等问题进行了深入的调查研究，现将有关情况汇报如下：

一、目前现状

公司成立以来，全公司各部门各单位认真贯彻落实州委州政府的决策部署，扎实推进电力体制改革发展稳定各项工作，广大干部职工的工作条件和生活水平得到进一步改善和提高，基层组织建设得到加强，维护职工合法权益工作总体走上了科学化、制度化、规范化的道路，有力地维护了广大职工群众的合法权益，得到了职工群众的拥护和肯定。总的看，公司对职工比较重视，结合实际进行了一些有益的探索，对提高职工素质，发挥好职工作用，促进公司健康发展起到了积极作用。

1、基层组织建设情况。公司依法在所属的`三个发电厂和代管的五个发电厂中，健全了各种基层组织。党组织起到了领导核心作用，党员队伍进一步壮大，切实起到了战斗堡垒作用。工会、共青团、妇联的群团组织作用明显，充分发挥了群团组织的桥梁纽带作用，有效地促进了维权机制形成，维权渠道的进一步畅通，最大限度地维护了职工合法权益。特别是工会组织，基层单位都建立了职代会制度，实行厂务公开，工会参与劳动争议处理，促进了劳动关系的和谐稳定，依法有效地保护职工的身体健康。各单位工会组织都能全面履行工会组织的“四项职能”，维护广大职工合法权益。

2、职工社会保障状况。按照国家有关文件规定，我公司按时缴纳了职工养老保险、失业保险、医疗保险、工伤保险、生育保险。职工定期体检。建立困难职工生活档案。各级工会组织加大贯彻落实国家制定的维护职工合法权益方面的政策、法规、措施力度。并在抓好《劳动合同法》、《就业促进法》、《安全生产法》、《婚姻法》等法律法规的学习、宣传和贯彻实施的同时，针对法律法规实施中的难点、热点问题，依法加大工作力度，取得了一定的成绩。职工合法权益保障工作进展明显。职工合法权益保障主要表现出以下特点：

（1）、职工保险制度逐步建立，为职工缴纳了养老、失业保险金、医疗保险金等。

（2）、依法确立劳动关系的意识有所增强，职工与单位都签订了劳动合同。

（3）、群团组织充分发挥自身优势，全面履行各项职能，全心全意地为职工群众服务，切实把表达和维护广大职工群众的利益作为一切工作的出发点和落脚点，倾听职工工群众的呼声，反映职工群众的愿望，为困难职工提供信访援助、生活援助、法律援助以及就业帮助，努力维护职工合法权益。

3、职工劳动安全状况。我公司严格执行劳动安全标准，坚持“安全第一、预防为主、综合治理、总体推进”的安全生产方针和“管理、装备、培训”并重的原则，加强安全管理，强化现场安全监督，杜绝了轻伤以上人身伤亡事故和非人身事故。

4、政务公开管理状况。公司坚持政务公开制度，生产经营重大问题、职工福利、干部选拔等事项在公开栏上公开。

但同时也看到，当前在职工队伍稳定，职工权益保障方面还存在着不少问题，有的还比较突出。如果这些问题得不到妥善解决，有可能影响社会政治稳定，影响改革发展的顺利进行，影响和谐社会建设。

二、存在问题及突出矛盾

1、基层组织开展活动困难。由于公司的经营状况，各发电厂地处偏远、分散，加之电力行业轮修制和三班倒的工作特点，使基层组织开展活动时受到资金和人员不齐的限制，开展活动事倍功半。

2、缺乏维护职工合法权益的平台，基层工会维权工作难以到位。调查显示：各电厂尽管都有群团组织，只是简单的吹吹打打的组织活动，但真正能履行职责的并不多，在维护职工合法权益和培养人才方面作用小。一方面，随着经济社会的进一步发展，职工人数增长迅速，各种侵权问题也呈现复杂化态势，各种新情况新问题层出不穷，对维权工作的开展提出了新的挑战；另一方面，由于受到编制、经费、运作机制等因素的限制，使基层工会在开展维权工作时，很难在维权的覆盖面和工作质量上得到足够的保证。

篇16：发电部人员流动的调研报告

发电咳嗽绷鞫牡餮报告

一、坚持从严管理的同时，更注重对员工的关心体察。

员工思想动态比较活跃的阶段，管理的思路首先应是保持员工心态的稳定。当前，首要的工作是保持生产一线掌握着全厂安全生产命脉的运行员工的心态稳定。具体到操作层面上，就是多表扬，多安抚，适度考核，不要超过员工的心理承受能力，可考虑为减轻运行人员的安全压力，除了对运行员工进行技术培训外，增加对他们的心理素质培训。用更细致的管理代替部分考核，减轻运行员工的心理压力。在生产方式上，可对夜班不监盘人员是否能采取适当方式休息进行专题探讨。

二、用发展的眼光解决发展中的矛盾，提供条件满足运行员工的需求。

1、让运行员工看到个人发展的前景。

现阶段，大渡河公司需要的管理人员多，生产人员少，随着大渡河的开发，公司发展到一定阶段，将需要一定量的生产运行专业技术人员，运行人员是有用武之地，有施展才能的舞台的，关键看自己的技术能力达不达的到要求，成都梯调和瀑布沟的发电运行是看得到时日的，通过这种宣传，让运行人员看到个人生涯设计中有一个追求的目标，看到自己的发展前景和希望。

2、不断扩展多元化激励方式，满足员工的精神需求。

运行工作比较封闭单调，员工总希望日复一日的倒班中有点变化，若多提供点出差的机会让他们学习新知识，感受外面的变化，对他们是一项很好的激励途径。运行员工对近期总厂给发电处4个名额到北京和广州厂家参与新设备的学习，感到特别兴奋，对此非常认同，似乎比多发一点钱更能激发工作的积极性。总厂可考虑在这方面加大力度。

3、更细致的关心体察，提升运行员工的自尊心。

在工作方式上，力争考虑问题更周到，比如现场发放慰问品时别忽略了运行员工，现场出台某项规定时，先向运行员工讲明白，说清楚，多沟通，不要产生不必要的误解，让他们感受到总厂对他们的重视，提升运行岗位的自豪感。

三、增加政策的透明度。随着员工工资水平纵向的大幅度提高，基本满足了生活需要，员工横向攀比心理日益严重。建议由职能部门对效益奖金进行统计，以厂务公开的形式，向员工发布权威数字，消除猜忌误会。

四、理顺生产管理指挥关系。不断完善生产岗位职责，在中央控制室张贴运行人员受控指挥网络图，明确运行人员的权利和责任。及时修订有关办法。

五、通过各种方式宣传运行工作的艰辛。

一是厂领导抽出时间，参加运行员工大会，在会上与员工互相沟通，做好政策的解释。目前，可以临时召开一次员工大会，大会的主题是消气（消怨气）、通气（互相理解）、鼓气（鼓舞士气）。在这次调研中，运行员工曾提出请求厂领导抽时间全程参与一次运行的倒班，互相理解工作的艰辛。二是在条件允许的前提下，检修、维护、运行交流岗位，互相体验对方岗位的艰辛，用员工自己的现身说法来增进理解，化解情绪，消除误会。三是加大精神上对运行员工的奖励。多鼓劲，可考虑年底完成利润目标后，召开运行人员表彰（报告）大会，参照去年举办检修报告会的形式，提高运行员工的自豪感。

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