【Ziel】 Zur Steigerung der Energieeffizienz und Gesamtleistung des Kraft-Wärme-Kopplungssystems sowie zur Lösung des Problems der niedrigen thermischen Effizienz und (thermischen und elektrischen) Effizienz traditioneller Systeme wurde ein neues Kraft-Wärme-Kopplungssystem vorgeschlagen, das eine Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) mit einer Absorptionswärmepumpe auf Lithiumbromidbasis koppelt. 【Methode】 Zunächst wurde ein thermodynamisches und ökonomisches Analysemodell des Systems aufgebaut. Das System nutzt SOFC für die sauerstoffreiche Verbrennung, wobei die entstehenden Hochtemperatur-Abgase nacheinander zur Luftvorwärmung, Methan-Vorwärmung, Wasser-Vorwärmung und Dampferzeugung verwendet werden, und der erzeugte Dampf treibt die Lithiumbromid-Absorptionswärmepumpe zur Heizungsversorgung an; anschließend wurde mittels Parametersensitivitätsanalyse der Einfluss von drei Schlüsselparametern – dem Wasser-Kohlenstoff-Verhältnis, der Betriebstemperatur der SOFC und der Brennstoffnutzungsrate – auf die Systemleistung untersucht. 【Ergebnisse】 Die Studie zeigt: Mit steigender Wasser-Kohlenstoff-Relation sinkt die Stromerzeugungseffizienz der SOFC und die thermische Systemeffizienz, während der Leistungskoeffizient (COP) der Wärmepumpe stabil bei etwa 1,72 bleibt; mit zunehmender Betriebstemperatur steigen sowohl die Stromerzeugungseffizienz als auch die thermische Systemeffizienz deutlich; mit steigendem Brennstoffnutzungsgrad nimmt die Stromerzeugungseffizienz zu, die thermische Systemeffizienz jedoch ab. Unter optimalen Betriebsbedingungen mit Wasser-Kohlenstoff-Verhältnis 2, Betriebstemperatur 1000℃ und Brennstoffnutzungsrate 0,85 erreicht die Systemleistung bei der Stromerzeugung 52%, die (thermische und elektrische) Effizienz 56,6% und die thermische Effizienz 100,54%. Im Vergleich zum Referenzsystem wurde die thermische Systemeffizienz um 20% verbessert, die (thermische und elektrische) Effizienz um 2,6%, die effektiven Energiekosten betrugen 0,1026 US-Dollar/(kW·h) und die dynamische Amortisationszeit 8 Jahre. 【Fazit】 Das gekoppelte System verbessert durch Optimierung des Energiestufen-Nutzungsmusters die Energieeffizienz und Gesamtleistung erheblich, verfügt über gute Wirtschaftlichkeit und technisches Anwendungspotential. Die aufgedeckten Wirkmechanismen der Schlüsselparameter bieten eine theoretische Grundlage für die Systemoptimierung und Betriebssteuerung.

Festoxid-Brennstoffzelle; Lithiumbromid-Absorptionswärmepumpe; Kraft-Wärme-Kopplung; Energieeffizienzbewertung; dynamische Amortisationszeit