【Objetivo】 Para melhorar a eficiência energética e o desempenho geral do sistema de cogeração, e resolver o problema da baixa eficiência térmica e (eficiência térmica e elétrica) dos sistemas tradicionais, foi proposto um novo sistema de cogeração que acopla uma célula de combustível de óxido sólido (SOFC) com uma bomba de calor de absorção de brometo de lítio. 【Método】 Primeiramente, foi construído um modelo de análise termodinâmica e econômica do sistema. O sistema utiliza SOFC para combustão enriquecida com oxigênio, os gases de alta temperatura produzidos são usados sequencialmente para pré-aquecimento do ar, metano, água e produção de vapor, e o vapor produzido aciona a bomba de calor de absorção de brometo de lítio para fornecer aquecimento; posteriormente, por meio da análise de sensibilidade paramétrica, foram estudados os efeitos de três parâmetros principais do sistema, que são a relação água-carbono, a temperatura de operação do SOFC e a eficiência de utilização do combustível. 【Resultados】 Os resultados mostram que, com o aumento da relação água-carbono, a eficiência de geração de energia do SOFC e a eficiência térmica do sistema diminuem, enquanto o coeficiente de desempenho (COP) da bomba de calor permanece estável em cerca de 1,72; com o aumento da temperatura de operação, a eficiência de geração de energia e a eficiência térmica do sistema aumentam significativamente; com o aumento da eficiência de utilização do combustível, a eficiência de geração de energia aumenta, mas a eficiência térmica do sistema diminui. Sob condições ótimas com relação água-carbono de 2, temperatura de operação de 1000℃ e eficiência de utilização do combustível de 0,85, a eficiência de geração de energia do sistema atinge 52%, a eficiência (térmica e elétrica) 56,6% e a eficiência térmica 100,54%. Em comparação ao sistema de referência, a eficiência térmica do sistema aumentou 20%, a eficiência (térmica e elétrica) 2,6%, o custo nivelado da energia efetiva foi de 0,1026 USD/(kW·h) e o período dinâmico de retorno do investimento foi de 8 anos. 【Conclusão】 Este sistema acoplado melhora significativamente a eficiência energética e o desempenho geral por meio da otimização do modo de utilização em cascata de energia, possui boa economia e potencial de aplicação de engenharia. O mecanismo de influência dos parâmetros principais revelado no estudo pode fornecer uma base teórica para a otimização do projeto e do controle operacional do sistema.

Célula a combustível de óxido sólido; bomba de calor de absorção de brometo de lítio; cogeração; avaliação de eficiência energética; período dinâmico de retorno do investimento