從目前國內(nèi)外主流的堿性電解槽生產(chǎn)廠家對外公布的產(chǎn)品參數(shù)來分析,大部分設(shè)備制造商的制氫裝備出口壓力為 1.4MPa-1.6MPa 范圍,其中部分廠家也逐步提高堿性電解槽裝備出口制氫壓力,比較高可達 3.2MPa。制氫裝備出口壓力呈現(xiàn)逐步提高的趨勢,究其原因主要是氫氣的下游應(yīng)用廠家的接入壓力較高。例如合成氨反應(yīng)壓力約為 13.5MPa-15MPa、甲醇反應(yīng)器壓力約為 4.5MPa-6MPa、加氫站輸入壓力為≥5MPa,氫氣下游實際應(yīng)用壓力會有提高,而制氫裝備出口壓力至氫氣場景接入之間就存在一個氫氣壓差,就需要配置氫氣壓縮機,氫氣壓縮機根據(jù)流量、壓縮比、溫度、類型等因素影響,就會投入不同的氫氣壓縮成本,提升氫氣從制氫到用氫的單位氫氣成本價格。電解水制氫作為目前制取綠氫主要的方式,市場規(guī)模正不斷擴大。包頭pem電解水制氫設(shè)備
制氫設(shè)備性能持續(xù)優(yōu)化,但面對未來巨大的綠氫需求,產(chǎn)業(yè)仍需持續(xù)挖掘技術(shù)潛力、進一步提升設(shè)備運行水平。李留罐指出:“目前的制氫技術(shù)尚不能滿足市場發(fā)展需要,企業(yè)需要在制氫成本和設(shè)備性能方面持續(xù)探索攻堅。”“目前,我國電解槽性能在面向綠電這樣的場景時可做到能用,但距離好用還有一定差距,電解槽相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新的空間仍然非常大。”胡駿明提醒,綠電制氫在技術(shù)方面還有待進一步探索,包括現(xiàn)有產(chǎn)品如何幫助單一項目提升經(jīng)濟性并實現(xiàn)盈利,電解槽產(chǎn)品創(chuàng)新還有大量工作需要行業(yè)完成。巴彥淖爾附近電解水制氫設(shè)備PEM電解水制氫的系統(tǒng)響應(yīng)速度快,適應(yīng)動態(tài)操作。
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。基于波動性對電解槽的工況-材料-結(jié)構(gòu)-性能影響規(guī)律,進行正向設(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。
在雙碳目標驅(qū)動下,中國電解水制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,產(chǎn)業(yè)鏈端入局企業(yè)在迅速增加,應(yīng)用端在逐步突破。中國布局電解水制氫的企業(yè)數(shù)量快速增加,據(jù)統(tǒng)計,電解槽裝備企業(yè)數(shù)量已超百家,產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)已超二百家。自2021年至今,國內(nèi)已有接近40款堿性電解槽產(chǎn)品發(fā)布。中國已有超過百個在建和規(guī)劃中的電解水制氫項目,涵蓋了石油煉化、化工合成、鋼鐵冶煉和交通等多個領(lǐng)域。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)。PEM電解水制氫是指使用質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì),并使用純水作為電解水制氫的原料的制氫過程。
能源短缺和環(huán)境惡化,加速推動全球氫能開發(fā),脫碳加氫和清潔高效是百年來能源科技進步的趨勢。PEM電解水制氫是相當有潛力的電解水制氫技術(shù),有望成為“綠電+綠氫”生產(chǎn)模式的主流發(fā)展趨勢。興燃科技自主研發(fā)的PEM電解水制氫設(shè)備,可實現(xiàn)產(chǎn)氫量0.5m3/h-1000m3/h,制氫效率可達78%-84%。產(chǎn)氫純度可達99.999%。自主開發(fā)的電解水制氫系統(tǒng)管理系統(tǒng),實現(xiàn)了電解槽的壓力、溫度、液位、報警連鎖等自動控制,有效的保護了電解槽運行,提升了電解槽使用壽命300%以上。采用PEM水電解制氫技術(shù)建造加氫站現(xiàn)場制備綠氫。山西PEM電解水制氫設(shè)備
在制氫設(shè)備加速推陳出新的背后,電解水制氫設(shè)備領(lǐng)域的投融資呈現(xiàn)不斷高漲的強勁勢頭。包頭pem電解水制氫設(shè)備
壓縮制氫設(shè)備是一種通過物理過程令氫氣密度增加,從而實現(xiàn)純化的方法。其通過將自然氣或氣態(tài)氫氣經(jīng)過多重凈化過程后,被送入壓縮機中進行壓縮,壓縮后的氫氣的壓力可以達到700-900bar,從而達到純化的目的。其優(yōu)點是適用范圍廣,處理量大,同時沒有任何排放物,環(huán)保性好。但是由于需要高壓設(shè)備,造價較高,并且存在一定安全隱患。綜上所述,常見的制氫設(shè)備主要包括水電解制氫設(shè)備、膜分離制氫設(shè)備和壓縮制氫設(shè)備。不同的制氫設(shè)備各有優(yōu)缺點,應(yīng)用于不同的領(lǐng)域和環(huán)境。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。包頭pem電解水制氫設(shè)備