T/CES 225-2023 质子交换膜燃料电池热电联产系统能效测算方法

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CCSK82

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T/CES225-2023

质子交换膜燃料电池热电联产系统能效

测算方法

Energyefficiencycalculationmethodofprotonexchangemembranefuel

cellcogenerationsystem

2023-10-19发布2023-10-20实施

中国电工技术学会发布

T/CES225-2023

目次

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T/CES225-2023

刚吕

本文件依照GB厅川一2020《标准化工作导则第l部分：标准化文件的结构和l起草规则》的规定

起平。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。水文件的发布机构不承担识别专利的贡任。

本文件由中同电工技术学会提川1.

本文件由中国电工技术学会标准工作委员会储能技术工作组归口。

本文件起草单位：北方工业人学、吁海大学、北京联智汇能科技有限公刘、间问rrm：行电）J有限公

司电力科学研究院、北京开源瑞储科技旬限公司、国网新确电力有限公司、因网时肃省电力公司天水供

电公司、三峡科技有限贺任公司、~源程1i击能源发展（北京〉有限公司、叶l铁二十二局集｜主｜电气化工程

句限公司、国网上海综合能源服务旬限公司、困网福建省电力有限公司电力科学研究院。

本文件主突起草人：＊}j!林、张则粉：、梁忠索、袁晓冬、梁策、赵文J\\'1、股健、陈来军、尹翔、Vfj.

洪i颜、宋红为、张立、陈明轩、文1］挠、王佩霞、石浮林、王大龙、孙浩元、斩文涛、1怪’飞、武亦文、王

illi、丁子洋、μ宛旭、耿超、张敬、张伟峻、宾主L兰、怅天字、细非、1在l负↑I扬、殷峻。

本文件为首次发布。

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T/CES225-2023

质子交换膜燃料电池热电联产系统能效测算方法

1范围

本文件规定了历－f交换阪燃料电池热电联产系统在生产过段中能效测算技术规范。

本文件适用于崽接连接血流电网或者通过转换开关与交流电网连接，或与独立配电系统连接的输山

也功;f.50kWJX以上的质手交换！民燃料电池热电联产系统。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不IJJ少的。J·L趋f在RWJI的引m文件，仅往日期的版本远J1J于本文件。

凡是不注口期的引用文件，民战¥r版本（包指所有的1~to.~单〉适用于本文件。

GB3095-2012环境空气质茧标准

GBIT5831气体中微:hl氧的测定比色法

GB厅5832.2气体分析微盐水分的测定第2部分：路点法

GBIT6285气体中微量氛的测在电化学法

GB8702-2014电磁环境控制限制

GB厅19774水电解制氢系统技术要求

GB/T20042.1质手交换版燃料电池第l部分：术语

GBIT23751.2-2017微型燃料也池发Ft!系统第2部分：性能试验方法

GB厅27748.4-2017阳定式燃料电池发电系统第4部分：小型燃料电池发电系统性能J试验方法

GB厅36544-2018变11:J.~占用质子交换脱燃料111:11也供电系统

GB/T37244-2018质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气

GB50177-2019氢气站设计规范

3术语和定义

F列术语和I~主义Jfil用于本文件．

3.1

质子交换膜燃料电池protonexchangemembranefuelceU

！”质手交换！即位电解质的燃料电池发电系统。

3.2

燃料电池热电联严系统fuelcellcogenerationsystem

同时向外部用户提供电能和热能的燃料电池系统。

3.3

能效；0011算energyefficiencymeasurement

｜司则向外部川户提供电能和热能的燃料电池系统。

3.4

燃料供应系统／模块fuelsupplysystem/module

为燃料也池系统提供燃料贮存、供给和l调节功能的系统成股块。

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3.5

辅助系统balanceofplant(BOP)

燃料电池系统’扣除了燃料电池地或燃料电池模块的其他所有组件的总称，;ti;，功能为保障燃料电池堆

成燃料电池校块的正常运行。

3.6

燃料消耗率fuelconsumptionrate

一定工况下发电系统单位时间、单位功率消耗的燃料盘，单位为g/(kWh）。

3.7

氧化剂消耗率fuelconsumptionrate

一定仁说F发电系统单位时间、单位JiJ学消耗的氧化剂量，单位为g/(kWh）。

3.8

；争产电量netelectricityproduction

在统计期内，燃料电池系统发电量诫态与生产仿关的辅助设备消施的电盘。

3.9

；争严热量netheatproduction

在统计期内，燃料电池系统向外提供的冷热量。

3.10

电效率electricalefficiency

燃料电池热电联产系统产生的净也功字和｜向燃料电池然也联产系统提供的总始流的百分比．

3.11

热效率heatefficiency

燃料电池发电系统！nit放的热能与供入燃料电池发电系统始流的百分比。

注：原燃料供给的总始流（包指反应给〉应采州低热｛此，以便更好的和其他类3目的能耐转换系统比较．

3.12

辅助能耗auxiliaryenergyconsumption

辅助机械和装置（如运行发电系统所需的辅助系统BOP）消耗的能量，包括电能、热能、机械

能等。

3.13

总能量效率overallenergyefficiency

总的可川能量if,[（输出电能和输出热能）平日供给燃料电池发电系统燃料总始流的口分比。

注2原燃料供给的总始流〈包指反应给〉应采州｛股热｛此，以便巫师的和1,l:l;他类’凹的自~-Iii：转换系统比较．

3.14

热电比heat-electricityratio

在统计期内，热电联产系统泞’产热址和冷产电茧（换算成热盎）的比值。

4系统结构

由于燃料电池类型必应JIJ不同，本文件t十对燃料为氯气、氧化剂为氧气、产物为水的燃料咆池发电

系统，为了评估发电系统能源利用效率，本部分定义了·个i应用的系统示意阁及边界（见阁I)•为确

定发电系统的试验地界，有·虑以F条件：

一一所何能赶回收系统都包指征试验边界之内：

一一任何类型的能量储存装置都被认为在试抢边界之外；

一一输入燃料的热值计算是基于:a；在发电系统边界处的状态进行的。

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i输出热能

燃料！输Ill也功率

供气系统

章｛化剂

｜废气、通风

水

惰性气体

jIi放水

自动控制系统

通风

功率输入|

｛燃斜＃刷刷＞L一一一一一一一一一一一一一一一一」

图1质子交换膜燃料电池热电联产系统示意图

5能效溃I］算试验项目

燃料电池发电系统的能效测算试验项门包括在正常运行工况下对系统产：－1-l电能、热能进行综合效能

评估．

燃料也池发电系统的能效测算试验项目还应包指系统启动／关机特性试验