燃料电池是将所供燃料的化学能直接变换为电能的一种能量转换装置，是通过连续供给燃料从而连续获得电力的发电装置。它作为一种新型分布式发电，具有一定的优势，主要表现在电池直接发电，能量转化的效率比较高；对环境无污染，不排出有害物质且噪声比较低；热电联供或与其他技术结合时其效率会更高；操作简单，建设周期比较短，可靠性比较高。目前燃料电池性能已经大大改进，成本也显著降低，正处于商业化示范阶段。燃料电池在分布式发电领域的应用，已经从小型居民区的热电联供扩展到大型的中心发电站。在直流分布式光伏发电系统中，燃料电池可辅助光伏电池发电，满足负载需求，还可以为系统启动提供电能，并且改善系统的动态性能。
按照电解质种类不同，燃料电池可以分为五类：碱性燃料电池、磷酸盐燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池和质子交换膜燃料电池（Pro-ton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）。不同类型的燃料电池有其各自的特点，因此燃料电池具有非常广泛的应用领域。其中，磷酸盐燃料电池由于其不存在严重的技术问题，已经成功应用于分散型或中心电站型发电厂，但是在现场发电系统方面由于成本比较高，应用比较少。质子交换膜燃料电池的功率范围比较大；工作温度低，其最佳工作温度为80℃左右，在室温也能正常工作；启动速度快，适用于频繁启动的场合。它能在较大电流密度下工作，具有比其他类型燃料电池更高的功率密度，特别适合分布式发电、便携式电源等领域。目前，它已经成功应用于固定发电厂、家用发电、居民家用分散型电源系统，是后备电源的最佳选择，并且有望解决燃料电池发电成本比较高的问题。下面关于燃料电池的基础理论都是以质子交换膜燃料电池为例进行描述的。(www.xing528.com)
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