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%。PEM電解水制氫的系統(tǒng)響應(yīng)速度快,適應(yīng)動態(tài)操作。鄭州小型電解水制氫設(shè)備企業(yè)
目前中國的PEM電解槽發(fā)展和國外水平仍然存在一定差距。國內(nèi)生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)模大約在200Nm3/h,而國外生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)模可以達(dá)到500Nm3/h。相比國外,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。國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)級可再生能源電解水制氫應(yīng)用項目仍然以堿性水電解為主??傊?,PEM電解水制氫技術(shù)基本成熟,進(jìn)入了商業(yè)化早期階段。但PEM電解水制氫技術(shù)仍然存在成本高的問題,性能和耐久性也有待提升,未來需要聚焦質(zhì)子交換膜、電催化劑、氣體擴(kuò)散層與雙極板等關(guān)鍵技術(shù),進(jìn)一步降低成本,提升商業(yè)化程度。鄭州小型電解水制氫設(shè)備企業(yè)PEM電解槽的電流密度更大,通常在10000?A/m2以上。
氫能因其清潔、可再生、熱值高等優(yōu)點被人們認(rèn)為是能源。在眾多的制氫方法中,電解水制氫是理想的生產(chǎn)技術(shù)之一。電解水制氫具有環(huán)境友好、產(chǎn)氫純度高、可與可再生能源結(jié)合等優(yōu)點,滿足未來發(fā)展的要求。然而,目前還沒有大規(guī)模的可再生制氫系統(tǒng)可以與傳統(tǒng)的化石燃料制氫系統(tǒng)競爭。氫是一種可再生的清潔能源,在未來占有重要地位,其制備、儲存、運輸和應(yīng)用都引起了廣泛的關(guān)注。目前,制氫的主要技術(shù)手段包括化石能源重整制氫、工業(yè)副產(chǎn)品提取氫氣、電解水制氫等。傳統(tǒng)的化石燃料制氫技術(shù)比較成熟,但化石燃料資源有限。燃燒時,它會造成碳排放,嚴(yán)重污染環(huán)境。工業(yè)副產(chǎn)氫氣是指從焦?fàn)t氣、氯堿尾氣等工業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品中提取氫氣。由于工藝限制,該方法生產(chǎn)的氫氣純度較低,且生產(chǎn)過程中仍存在污染問題。
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(fù)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(dá)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。
接近 75%的綠氫項目坐落于三北地區(qū),約 80%的項目采用堿性電解水制氫技術(shù)。
雖然氫能被作為新能源的一種形式,但氫能仍被列為危化品管理名錄。從目前落地政策實施來分析,新能源制氫項目主要審批部門為能源規(guī)劃、發(fā)改委等層面。實際項目落地與執(zhí)行層面為當(dāng)?shù)氐膽?yīng)急管理部門、安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門,但其執(zhí)行的法律法規(guī)認(rèn)為氫氣?;繁O(jiān)管監(jiān)督等內(nèi)容,造成項目落地與實施周期較長,未能發(fā)揮新能源的優(yōu)勢作用。目前隨著光伏+制氫、風(fēng)電+制氫項目逐步落地實施,各地針對具體項目的并/離網(wǎng)形式要求各有不同,部分省份明確并網(wǎng)形式和離網(wǎng)形式,但部分省市主要是參照已有項目情況推薦執(zhí)行。因此,隨著新能源制氫示范項目逐步落地實施,應(yīng)用越來越成熟。需要制定適應(yīng)目前的光伏+制氫、風(fēng)電+制氫的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,來促進(jìn)裝備制造企業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展和裝備制造方向發(fā)展。取決于功率的大小,一個PEM電解槽包含數(shù)十甚至上百個電解池。鄂爾多斯國內(nèi)電解水制氫設(shè)備
電解水制氫系統(tǒng)的性能指標(biāo)主要包括制氫效率、氫氣純度、能耗以及設(shè)備壽命等。鄭州小型電解水制氫設(shè)備企業(yè)
以往的制氫裝備均應(yīng)用在多晶硅、電廠等場景,例如某多晶硅廠,氫氣主要應(yīng)用于多晶硅還原爐的還原氣體,制氫站是按照 2 萬噸多晶硅的產(chǎn)能設(shè)計,所以用氣量很多情況多晶硅產(chǎn)能較為穩(wěn)定,且用電來自電網(wǎng),制氫裝備多數(shù)情況處于 60%負(fù)荷運行,氫氣儲罐壓力主要維持在 0.9-1.2MPa 之間。針對光伏制氫系統(tǒng),由于光伏發(fā)電的間歇波動特性,制氫裝備需要考慮供電的不穩(wěn)定性,對制氫裝備帶來了全新的挑戰(zhàn)。如何評價光伏制氫系統(tǒng)需要進(jìn)行全新的定義,例如:初始響應(yīng)時間、總響應(yīng)時間、比較大斜坡速率、比較低工作點、冷啟動時間、熱啟動時間、關(guān)機(jī)時間等等。鄭州小型電解水制氫設(shè)備企業(yè)