Разработка автономной энергоустановки киловаттного класса на основе твердооксидных топливных элементов

Выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках НИР. Обоснованы и выбраны направление исследований, методы и средства направления исследований и способы решения поставленных задач в области создания энергоустановки на базе твердооксидных топливных элементов. Проведена сравнительная оценка вариантов возможных решений исследуемой проблемы с учетом результатов прогнозных исследований, проводившихся по аналогичной тематике. Выполнены патентные исследования по ГОСТ 15.011. Проведено 3D-моделирование ЭУ-ТОТЭ. Разработаны: эскизная конструкторская документация на ЭУ-ТОТЭ; проект Технических условий на изготовление твердооксидного топливного элемента; лабораторный регламент изготовления батареи ТОТЭ. Исследованы и выбраны наиболее эффективные способы создания ЭУ-ТОТЭ с рабочей температурой не более 800ºС. Разработаны основы технологии производства ТОТЭ и их батареи. Наработаны лабораторные образцы ТОТЭ заданного состава, проведена их диагностика в части содержания примесей и особенностей микроструктуры; проведены исследовательские испытания электрохимических и физико-химических свойств. Выполнено имитационное моделирование процессов в ТОТЭ и всей энергоустановки: температурного поля, газовых потоков в батарее ТОТЭ и режимов работы (алгоритмов управления температурой батареи ТОТЭ) и аварийных отключений ЭУ в целом. Изготовлена батарея ТОТЭ. Разработаны программа и методики исследовательских испытаний батареи ТОТЭ. Проведены исследовательские испытания батареи ТОТЭ по разработанной программе и методикам исследовательских испытаний. Разработан алгоритм управления газовыми потоками и электрической нагрузкой батареи ТОТЭ. Проведена технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов. Выработаны рекомендации и предложения по использованию результатов поисковой НИР в реальном секторе экономики, а также в дальнейших исследованиях и разработках. Представлен проект технического задания на проведение ОКР по теме «Создание автономного источника тока на основе твердооксидных топливных элементов электрической мощностью 1,5 кВт». Проведены маркетинговые исследования по потенциальному рынку энергоустановок на основе твердооксидных топливных элементов с целью оценки текущего состояния рынка твердооксидных топливных элементов, перспектив развития рынка, его емкости и прогноза спроса на ближайшие годы.