연료전지(Fuel Cell)의 원리 및 구성

연료전지(Fuel Cell)의 원리 및 구성

 

1. 개요

전력발생 변환장치의 화학작용을 이용하여 잡음, 진동, 공해를 최소화하여 발전하는 방식.

· 석탄,석유등 연료가 갖는 화학에너지를 직접 전기에너지로 전환시키는 것으로 1876년 볼타전지가 개발되었으나 적극적으로 적용되지 않았으나, 발전의 신뢰도가 높고 경량이며, 발전 중 환경 (소음, 진동, 공해)에 영향이 극히 작아 공업용 및 산업용으로 개발 연구 중으로 우주 발전장치에서 완전 실용화하고 있다.

 

2. 연료전지의 원리

1) 종래의 발전

연료(화학에너지) →열에너지 →기계적에너지 →전기에너지

 

2) 연료전지의 발전

연료(화학에너지) →전기에너지

 

3. 연료전지의 효율

발전효율이 타 발전장치에 비해 높다.(기계적에너지 부분의 생략)

소형이며 고 효율이 유지된다(기동에 시간이 필요하다).

발전효율

- 디젤 발전기 : 약 25~45%

- 연료 전지 : 약 35~60%

 

4. 연료전지의 구성

 

 

5. 연료전지의 종류

1) 저온 연료전지

300℃ 이하의 온도에서 운전되는 연료전지로서 대표적인 것은 수소연료전지가 있다.

 

2) 고온 연료전지

300℃ 이상에서 운전되는 연료전지로서 현재는 주로 600~1000℃ 장치가 검토되고 있으며, 대표적인 것으로는 용융탄산염 연료전지가 있다.