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燃料電池是一種直接將燃料的化學能轉化為電能的裝置。從理論上來講,只要連續供給燃料,燃料電池便能連續發電,已被譽為是繼水力、火力、核電之后的第四代發電技術。 [5] 

燃料電池發電不受卡諾循環的限制。理論上,它的發電效率可達到85% ～90%,但由于工作時各種極化的限制,目前燃料電池的能量轉化效率約為40%～ 60%。若實現熱電聯供,燃料的總利用率可高達80%以上。 

燃料電池以天然氣等富氫氣體為燃料時,二氧化碳的排放量比熱機過程減少40%以上,這對緩解地球的溫室效應是十分重要的。另外,由于燃料電池的燃料氣在反應前必須脫硫,而且按電化學原理發電,沒有高溫燃燒過程,因此幾乎不排放氮和硫的氧化物,減輕了對大氣的污染。

液氫燃料電池的比能量是鎳鎘電池的800倍,直接甲醇燃料電池的比能量比鋰離子電池(能量密度最高的充電電池)高10倍以上。目前,燃料電池的實際比能量盡管只有理論值的10%,但仍比一般電池的實際比能量高很多。 

燃料電池結構簡單,輻射少,損耗少。即使在11MW級的燃料電池發電廠附近,所測得的輻射也很少。 

對于燃料電池而言,只要含有氫原子的物質都可以作為燃料,例如天然氣、石油、煤炭等化石產物,或是沼氣、酒精、甲醇等,因此燃料電池非常符合能源多樣化的需求,可減緩主流能源的耗竭。

當燃料電池的負載有變動時,它會很快響應。無論處于額定功率以上過載運行或低于額定功率運行,它都能承受且效率變化不大。由于燃料電池的運行高度可靠,可作為各種應急電源和不間斷電源使用。

燃料電池具有組裝式結構,安裝維修方便,不需要很多輔助設施。燃料電池電站的設計和制造相當方便。