水電解制氫中一般要求運行在穩(wěn)定或接近穩(wěn)定的電力輸入下以保障整體性能和可靠性,而可再生能源包括風(fēng)和太陽能具有波動性的天然特征,這導(dǎo)致可再生能源電力無法完全用于制氫,不利于實現(xiàn)可再生能源的有效利用。目前堿性電解槽表現(xiàn)出一定的波動性負(fù)荷跟隨能力,如允許在 30%-110%比例的額定制氫功率區(qū)間內(nèi)運行,但缺乏長期的示范驗證。尤其是當(dāng)輸入電力波動性變化時,電解槽內(nèi)溫度、電位等參數(shù)發(fā)生瞬態(tài)變化,水或堿液等傳質(zhì)響應(yīng)滯后,導(dǎo)致局部高溫或高電勢,可能對電極、隔膜等材料造成不可逆損害,從而影響制氫性能,削減電解槽壽命?;诓▌有詫﹄娊獠鄣墓r-材料-結(jié)構(gòu)-性能影響規(guī)律,進(jìn)行正向設(shè)計開發(fā),研究緩解策略,提升電解槽抵抗電源波動能力,從而增加可再生能源利用率,對于降低電解水制氫成本、推動規(guī)模化應(yīng)用具有重要意義。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。邯鄲工業(yè)電解水制氫設(shè)備
風(fēng)能是一種很有前途的可再生能源,它能減少溫室氣體排放和對化石燃料的依賴。然而,作為一種天然能源,速率可變和不穩(wěn)定性是風(fēng)能的固有性質(zhì)。可變和不穩(wěn)定是由于不同天氣條件引起的隨機(jī)變化。風(fēng)力發(fā)電每天都在變化,也被認(rèn)為是高度間歇性的,因為它的輸出取決于風(fēng)速、大氣條件和其他因素,這種間歇性對電網(wǎng)運營商確定給定時刻的可用電量提出了挑戰(zhàn)。對于風(fēng)能的不穩(wěn)定性,可以采用一種可再生能源的組合系統(tǒng),即太陽能、風(fēng)能、潮汐等多種能源的協(xié)同組合。該組合系統(tǒng)一般能產(chǎn)生更可靠的電力,且優(yōu)于系統(tǒng),提高了效率和可靠性。例如,風(fēng)能和太陽能的協(xié)同效應(yīng)可以較好地緩解風(fēng)能和太陽能各自發(fā)電的不穩(wěn)定性。未來需要開發(fā)出更多更優(yōu)的組合可再生能源系統(tǒng)。張家口附近電解水制氫設(shè)備產(chǎn)量PEM電解水制氫技術(shù)目前設(shè)備成本較高。
PEM(Protonexchangemembrane)是質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)的簡稱。和堿性電解水制氫技術(shù)不同,PEM電解水制氫技術(shù)使用質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì)替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態(tài)電解質(zhì)(30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液),并使用純水作為電解水制氫的原料,避免了潛在的堿液污染和腐蝕問題。PEM電解槽運行時,水分子在陽極側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子,生成氧氣和質(zhì)子。隨后,電子通過外電路轉(zhuǎn)導(dǎo)至陰極,質(zhì)子在電場的作用下,通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)至陰極,并在陰極側(cè)發(fā)生還原反應(yīng),得到電子生成氫氣,反應(yīng)后的氫氣和氧氣將通過陰陽極的雙極板收集并輸送。
近日,上海氫晨新能源科技有限公司(以下簡稱“氫晨科技”)、海德氫能等上游制氫企業(yè)相繼發(fā)布新一代電解槽產(chǎn)品,在功率、性能及制氫效率等方面均有提高。電解水制氫作為目前制取綠氫主要的方式,市場規(guī)模正不斷擴(kuò)大。隨著制氫裝備性能提升、成本下降,我國制氫設(shè)備自主技術(shù)創(chuàng)新呈現(xiàn)加速發(fā)展勢頭,將進(jìn)一步促進(jìn)綠氫產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展。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。中信建投氫能月報顯示,截至今年5月,2023年電解槽可見訂單裝機(jī)量已達(dá)到1116兆瓦,較2022年全年高出約54.57%。電解水制氫作為目前制取綠氫主要的方式,市場規(guī)模正不斷擴(kuò)大。
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(biāo);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。國內(nèi)利用可再生能源耦合PEM電解水制氫的項目也相對偏少。興安盟本地電解水制氫設(shè)備價格
在未來的研發(fā)中,制氫設(shè)備不斷迭代升級,有望在能源轉(zhuǎn)型和氫能產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更為重要的作用。邯鄲工業(yè)電解水制氫設(shè)備
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(dá)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。邯鄲工業(yè)電解水制氫設(shè)備