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我國首套自主研發百千瓦級電氫雙向轉換裝置投運實現電氫分鐘級轉換,制氫效率提升30%

2024-06-28 13:55  瀏覽:  

近日,我國首套自主研發的百千瓦級電氫雙向轉換裝置在廣州投運。該裝置可實現綠電和綠氫的分鐘級轉換,為可再生能源制氫、綠氫高效發電提供裝備支撐。這是繼建成廣州南沙小虎島電氫智慧能源站后,南方電網公司圍繞電氫協同,加快發展新質生產力的又一實踐成果,為新能源高質量發展按下“加速鍵”。

在廣州南沙小虎島電氫智慧能源站內,縱橫交錯的“鋼管森林”旁矗立著3個銀灰色集裝箱,以及1個小型儲氫罐,這就是電氫雙向轉換裝置。其基于可逆固體氧化物電池技術,在國內率先通過一套裝置完成制氫和發電。

目前,該裝置的制氫功率已達100千瓦,相比傳統電解制氫技術,電解效率提升約30%,年發電量可達到28萬千瓦時。廣東電網公司廣州供電局氫能源研究中心相關負責人介紹,該裝置實現了從材料到系統的全面國產化,標志著我國可逆固體氧化物電池技術從實驗室走向了示范應用。

什么是可逆固體氧化物電池技術?廣州供電局氫能源研究中心技術總監區定容介紹:“相較于其他電解制氫或者燃料電池發電技術,可逆固體氧化物電池采用厚度不到10微米的導電陶瓷薄膜作為電解質,在高溫環境下電解制氫或發電,效率更高、成本更低,是目前唯一雙向可逆技術。”

“‘可逆’是指,該裝置集制氫與發電功能于一體,可通過高溫電解水制取氫氣,并收集到儲氫罐,隨時向站內供氫;還可將儲氫罐內的氫氣輸送回裝置,通過電化學反應按需發電并網。”該氫能源研究中心項目工程師楊怡萍解釋,“只需一鍵觸發,電和氫便可實現分鐘級的轉換。”

據悉,該裝置電堆平均每3千瓦時電可制1立方米氫。“尾氣循環利用下發電效率可達60%。”楊怡萍介紹,“未來通過模塊化疊加組合,將進一步應用于冶金、化工等行業領域,屆時電氫轉換規模將提升百倍,拓展到萬千瓦級。”

綠色發展是高質量發展的底色,新質生產力本身就是綠色生產力。近年來,我國清潔能源產業不斷發展壯大,清潔能源消費比重達到26.4%。依托“電—氫”和“氫—電”的高效、雙向轉化優勢,電氫雙向轉換裝置豐富了新型電力系統的調節資源,助力粵港澳大灣區風電等新能源的大規模就近消納,也提升了電網在各種極端情況下的韌性與可靠性,為新型電力系統發展提供了一種高效的技術路徑。

通過“電—氫”轉換,全社會用氫客戶可以直接或間接地成為用電客戶,以綠氫為途徑,既能大幅增加電網消納新能源的能力,也能進一步提高電能在終端能源消費的比重,最終支撐實現碳達峰、碳中和。

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