مقدمه
در سیستم دوگانه یا هیبریدی، انرژی گرمایی خروجی از پیل سوختی بازیافت شده و از طریق موتور گرمایی به الکتریسیته تبدیل میشود. موتورهای گرمایی همچون توربینهای گازی، توربینهای بخار و موتورهای رفت و برگشتی میتوانند برای استفاده در این سیستم در نظر گرفته شوند.
![بهکارگیری توربین گاز و پیل سوختی در کاربردهای هیبریدی (تویوتا)](https://blog.companext.com/wp-content/uploads/2019/12/toyota-hybrid-fuel-cell.jpg)
تا کنون میکروتوربینهای گازی یا توربینهای گاز کوچک (Micro Gas Turbines) یا MGT برای این کاربرد ساخته و تست شده است. MGT نوعی توربین گاز کوچک است که بهویژه برای یکپارچه شدن و ترکیب با پیل سوختی اکسید جامد (Solid Oxide Fuel Cells) یا SOFC بسیار مناسب است.
![بهکارگیری توربین گاز و پیل سوختی در کاربردهای هیبریدی (میتسوبیشی هیتاچی)](https://blog.companext.com/wp-content/uploads/2019/12/20180131_im03.jpg)
ویژگیها
این ترکیب به علت چندین ویژگی میکروتوربینهای گازی (MGT) است که با نیازهای پیل سوختی دما بالا سازگار است. این ویژگیها عبارتند از:
- دمای ورودی توربین در میکروتوربینها به نسبت توربینهای گازی پایینتر است، که میتوان این دما را از طریف SOFCها تامین کرد.
- نسبت فشار در میکروتوربین نسبت به توربینهای گازی پایینتر است.
- برای افزایش بازده میکروتوربین معمولاً از ریکوپراتورها (Recuperation) استفاده میشود. تجهیزات این سیستم شامل مبدل حرارتی است. همچنین وجود دبی جریان بالای بین کمپرسور و توربین باعث میشود که میکروتوربین با سیکلهای هیبریدی به راحتی همراه شود.
- استفاده از پیلهای سوختی در فشارهای بالا بازده آنها را افزایش میدهد.
- اندازه پیلهای سوختی کنونی نسبتاً کوچک است (بین 25/0 تا 5/1 مگاوات) که باعث میشود استفاده از میکروتوربین راحتتر باشد.
- چگالی توان (Power Density) سیستم افزایش مییابد.
- هزینه نهایی تولید آن کم است.
در عمل پیلهای سوختی اکسید جامد میتوانند در حالت ساده و یا در شکلهای پیچیده در سیکلهای دوگانه قرار گیرند. این امکان وجود دارد که بتوان گازهای خروجی از آند و کاتد را بازیافت کرد و دوباره به پیل فرستاد. با این طرح میتوان از سوخت ورودی به پیل استفاده بیشتری کرد و راندمان را بهبود بخشید.
در این نوشتار تصاویر مختلفی از سیستم تولید توان هیبریدی میکروتوربین گازی و پیل سوختی محصول گروه میتسوبیشی هیتاچی را مشاهده میکنید.
![بهکارگیری توربین گاز و پیل سوختی در کاربردهای هیبریدی (میتسوبیشی هیتاچی)](https://blog.companext.com/wp-content/uploads/2019/12/index_im013.jpg)
![صنایع سنگین میتسوبیشی (MHI)](https://blog.companext.com/wp-content/uploads/2019/12/LOGO_Brand146-1024x512.jpg)
در این رابطه بخوانید: