太陽能作為豐富、純凈的可再生能源,能推進可持續(xù)發(fā)展。光伏發(fā)電有助于能源安全,減少化石燃料的消耗和排放,并滿足日益增長的電力需求。然而,光伏發(fā)電的發(fā)展也受到許多因素的影響。首先,光伏材料的成本相對較高,特別是太陽能電池板的生產(chǎn)成本較高。其次,廢舊太陽能電池板由于其環(huán)境影響和能源損失而被認為是危險廢物。因此,需要降低光伏材料的生產(chǎn)成本,提高太陽能電池的耐久性,并開發(fā)回收方案,解決有毒廢物的問題,促進更的光伏應(yīng)用。此外,光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性受氣候條件和地理位置的影響很大。在一些地區(qū),冬季的天氣條件可能會導(dǎo)致系統(tǒng)性能的下降,從而影響發(fā)電效率。由于光伏系統(tǒng)的不穩(wěn)定性,可以使用混合風(fēng)能太陽能發(fā)電系統(tǒng)。因此,需要開發(fā)出更多的混合可再生能源系統(tǒng),如太陽能、風(fēng)能和潮汐能的結(jié)合。國內(nèi)生產(chǎn)的PEM電解槽單槽制氫規(guī)模大約在200 Nm3/h,國外生產(chǎn)的PEM電解槽單槽制氫規(guī)模可以達到500Nm3/h。安陽專業(yè)電解水制氫設(shè)備
使用純水電解,避免了潛在的環(huán)境污染,對環(huán)境友好;在工業(yè)領(lǐng)域,PEM水電解制備的綠氫應(yīng)用于合成氨、煉油、化工、鋼鐵等碳密集型行業(yè),有助于實現(xiàn)雙碳目標;在交通領(lǐng)域,采用PEM水電解制氫技術(shù)建造加氫站現(xiàn)場制備綠氫,應(yīng)用于燃料電池汽車、鐵路、航空及航運等領(lǐng)域;在電力領(lǐng)域,將風(fēng)力、光伏等新能源電力接入氫儲能系統(tǒng),用于電解水制取綠氫,制得的氫氣儲存在儲氫罐中,需要時再將氫氣結(jié)合氫燃料電池發(fā)電并網(wǎng),為電網(wǎng)供電,由此可以解決大規(guī)模消納可再生能源的問題。泰安電解水制氫設(shè)備廠家排名堿性電解水制氫設(shè)備由于電解質(zhì)的穩(wěn)定性較好,價格較低,因此在實際應(yīng)用中使用較為多。
綠氫可以助力交通、化工、鋼鐵、石化等多領(lǐng)域深度脫碳,2022 年 3 月國家發(fā)改委發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035 年)》,提到氫能正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一,氫能是未來國家能源體系的重要組成部分,是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體,是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向,規(guī)劃明確提到 2025年可再生能源制氫量達到 10 萬噸/年-20 萬噸/年,2035 年可再生能源制氫在終端能源消費中的比重明顯提升,對能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展起到重要支撐作用。
水電解制氫設(shè)備是一種將水分解成氫和氧的方法,將電流通過水電解槽內(nèi)的電極,在負極處放電,把水分解成氫和氧。其優(yōu)點是簡單易用,可以用于小型化應(yīng)用,并且獲取的氫氣純度高,可以達到99.999%以上。但是由于電解過程效率不高,能耗較大,并且需要消耗大量的水資源,因此應(yīng)用范圍受到一定限制。膜分離制氫設(shè)備是一種利用高選擇性分離膜過濾氫氣的方法。該設(shè)備通過特定的膜過濾技術(shù),將氫氣從混合氣體中分離出來。其優(yōu)點是運行穩(wěn)定、可靠性高、處理量大,同時不需要消耗大量水資源,并且節(jié)能環(huán)保。但是由于膜材料成本相對較高,加上運行過程中難以處理一些不純凈的物質(zhì),導(dǎo)致其在應(yīng)用范圍上有些受限。
水電解制氫被認為是未來制氫的發(fā)展方向,特別是利用可再生能源電解水制氫。
貴金屬、貴金屬合金及其氧化物仍然是性能比較好的催化劑。然而,貴金屬催化劑的使用成本較高,開發(fā)高性能、低成本的催化劑非常重要。過渡金屬催化劑和非金屬催化劑具有制備成本低的優(yōu)點,通過尺寸和形貌調(diào)控、導(dǎo)電載流子材料復(fù)合、原子摻雜、晶相調(diào)控、非晶態(tài)工程、界面工程等設(shè)計策略,可提高其催化活性。開發(fā)高效、低成本的催化劑是電解水制氫的關(guān)鍵步驟。貴金屬催化劑由于其成本高、存儲量低,難以支持大規(guī)模應(yīng)用。過渡金屬和非金屬材料成本低,具有較大的豐度,是替代貴金屬催化劑的理想材料。圖7比較了不同類型的催化劑。與貴金屬催化劑相比,過渡金屬催化劑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,催化機理復(fù)雜,非金屬催化劑的活性有待提高。這三類電解水制氫催化劑都有待進一步研究。隨著綠氫產(chǎn)業(yè)備受重視,帶動電解水制氫設(shè)備需求大幅上漲,設(shè)備訂單同比也明顯增長。衡水本地電解水
PEM電解槽的產(chǎn)氫純度通常在99.99%左右。安陽專業(yè)電解水制氫設(shè)備
海外 PEM 技術(shù)裝備應(yīng)用較國內(nèi)更。這主要源于國內(nèi) ALK 廠家強大的成本管控能力,即海外廠商 PEM 電解槽較 ALK 電解槽價格差異遠小于國內(nèi)廠商 PEM 電解槽較 ALK 電解槽價格差異。海外電解槽呈現(xiàn)出標準化趨勢較國內(nèi)更強。國內(nèi) ALK 產(chǎn)品多為定制交付模式,產(chǎn)品規(guī)格變化較多,客戶需求也不固定。國內(nèi)央企參與為主的大型示范項目一定程度上推動制氫裝備廠家進行功能創(chuàng)新,如多對一的大規(guī)模制氫撬塊,低電耗制氫裝備等。海外制氫裝備多為固定規(guī)格、固定設(shè)計,從電解小室,到電解槽、氣液分離框架、電氣設(shè)備均為標準版本。這兩種模式各有利弊,未來的發(fā)展方向存在一定不確定性。安陽專業(yè)電解水制氫設(shè)備