燃料电池就是把化学反应的化学能直接转化为电能的装置。与火力发电相比，关键区别在于燃料电池的能量转变过程是直接方式。目前，燃料电池作为一种高效、灵活且环境友好的发电方式已倍受各国政府重视。我国已经有越来越多的研究单位、高等院校等进行燃料电池的研究和开发。 燃料电池的应用领域非常广泛，它即可适合用于集中发电，也可用作各种规格的分散电源和可移动电源。和传统发电方式相比，燃料电池发电具有以下几个显著的优点：良好的环境效益；发电效率高；可用燃料的多样性；余热的再利用；安装简便可实现模块化操作运行。使用清洁能源与开发洁净化能源利用技术，是能源持续发展工程中的重要内容。随着燃料电池发电技术研究的不断进步，燃料电池将会得到越来越广泛的应用。 本文首先概述了燃料电池发电技术现状及存在的问题，论证在我国电力系统发展燃料电池发电技术的必要性，并提出发展燃料电池发电技术的技术路线。从国家安全及可持续发展高度出发认识发展我国燃料电池发电技术的重大意义。指出了本文中作者所做的研究工作。 第二章概述了燃料电池的工作原理和特点，回顾了燃料电池的发展历史，介绍了燃料电池的类型、应用以及各种燃料电池的技术特性。 第三章以熔融碳酸盐燃料电池为例，以数值分析的方法，根据MCFC电堆发电过程中物质与电量平衡，分析了电堆的内部动态特性，就输出电压与燃料气体利用率和电流密度等相关量建立了由一组变系数偏微分方程和积分方程描述的数学模型。在此基础上分别对电压与燃气利用率、电压与电流的关系进行了仿真。 第四章基于软件MATLAB/SIMULINK开发了燃料电池动态模型以及并网运行的模型，这个模型只是用了一小部分参数，而且作了很多假设，在基本反映出燃料电池特性的基础__仁，这个模型可以用来进行系统规划研究。并对几种模型的特点及其应用范围作了说明。 第五章在简要叙述了熔融碳酸盐燃料电池发电系统原理后，从以下几个方面对系统的开发进行了论证:单体元件(电极和电解质)性能的提高，燃料的处理，余热利用，电力调节和并网，燃料电池/燃气轮机/汽轮机联合发电以及系统控制与优化。另外，对MCFC发电系统容量和全球的市场作了简单的介绍。