燃料電池的應用

3.1.1 燃料電池發電需求

燃料電池近幾年來的應用與發展逐漸開花結果，不但提升了供電 性能，其應用亦已深入至人們每日的食衣住行。依各種不同的應用，

將燃料電池利用在生活中這種發電需求。

固定式發電

目前全世界已有超過 2,500 個燃料電池發電系統正在運作，供應 醫院、療養院、旅館、辦公大樓、學校、機場及發電廠等之主要或備 援的電力。在大型的建築系統中，使用氫燃料發電設備與傳統的電力 供應服務相比，可節省 20~40%的設施運轉費用。若技術不斷提昇又 能兼顧製造成本的降低，燃料電池輸電系統甚可能在未來取代現行的 高壓電力網絡之供電模式。

住宅用電

燃料電池技術用於重要地區之高壓輸配電線路網的輔助電力或 備用電力，或是用在獨立於電力網之外的偏遠地區或電力電纜難以到

達的現場之電力供應等，均是理想的發電裝置。此外，由於燃料電池 運作時幾乎無噪音，空氣污染近乎零，而且排放的廢熱還可以回收用 於產生熱水及暖氣，故特別適於家居之應用。

交通運輸

所有的汽車主要大廠均在發展燃料電池車輛(Fuel Cell

Vehicle)，有的已進入試產階段。本田(Honda)與豐田(Toyota)汽車 均已在美國加州及日本當地開始經營出租 FCV 的業務。由於燃料載運 技術的瓶頸及氫氣供應基礎建設之不足。

可攜式電源

小型化的燃料電池一旦成功地進入市場，消費者使用行動電話想 要一個月內都不須充電的願望應可實現。燃料電池可能改變通訊技術 的發展，為筆記型電腦、個人數位助理器、可攜式影音媒體播放器等，

提供比二次充電電池更長的供電時間。

由於燃料電池具有可微型化的特點，未來可應用於攝像機、可攜式工 具、低功率遙控裝置、助聽器、煙火檢知器、防盜器及軍用品等。

垃圾掩埋場及廢水處理廠

垃圾掩埋及廢水處理中常會產生沼氣，其主要成份為甲烷氣體。

將此種氣體經過轉化器之作用即可萃取出氫氣。目前美國各地的許多 掩埋場及廢水廠皆已採用燃料電廠方案，一方面減少廢氣的排放量，

另一方面又將其回收利用來產生電力，供應廠區自身所需的電力。

3.1.2 燃料電池發電廠

燃料電池音具備高效率、低污染、安靜及高機動性等優點，可應 用的範圍甚廣，將其應用層面、考慮因素與應用範圍歸納分析。燃料 電池是以解決民生用電不足為主要目的，除了 PEMFC 較為一般民眾生 活相關，MCFC 與 SOFC 用於分散型與集中型電廠，至於 PAC 的用途包 含汽電共生式現場型與分散型電廠。就應用於公用事業的燃料電池發 電廠做一說明：

應用在公用事業的燃料電池發電廠，可分為三種形式

1. 基載用集中式發電廠(central station power plant)

是結合燃料電池本體、煤炭氣化(coal gasifier)和底部循環的 整合型煤炭氣化式燃料電池(IGFC)。此屬於大型發電系統，在所有燃

煤發電系統中的效率和環保性最高，極有發展潛力。

2. 分散型發電廠(dispersed power plant)

此為小型之燃料電池系統，初期以 40KW 至 500KW 的 PAFC 為主，

使用低污染之甲醇、聯氨、氨氣等等為燃料，可安裝於市區，補充不 足的電力，並可考慮將廢熱加以回收利用。

3. 現場型發電廠(on-site power plant)

此型的燃料電池電廠通常是以天然氣為進料，並輔以廢熱回收的 系統 (廢熱回收是燃料電池最引人注目之特色)，可應用於商業部 門、住宅部門及工作部門。在商業和住宅區的應用方面，是以 40KW 至 400KW 的 PAFC 系統為主，提供辦公大樓、餐廳、醫院、旅館、公 寓、零售店舖等民生場所的電力需求，並可用其廢熱提供熱水、暖氣、

低壓蒸氣及吸收式空調系統等服務，整體效率最高可達百分之九十。

在工業上的應用，由於必須達到汽電共生的要求，規模遠大於前者，

容量為百萬瓦，初期以發展 4.5KW 至 11MW 的 PAFC 系統為主，但是因 為 PAFC 的廢熱品質較低(低於 200 度)，此種現場型汽電共生電廠的 競爭力較差，未來高溫型燃料電池 MCFC、SOFC 的商業化後，則可望 與傳統之汽電共生電廠競爭。

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