包含電解水電源、電解水電源供電給電解電極組件的電源開關、與電源開關并聯連接的電阻抗部件;在電解水工作過程中,控制電路控制電解水電源開關閉合,電解水電源通過電源開關給電解電極組件提供電解水電流;在電解水工作結束后,控制電路控制電解水電源開關斷開,電解水電源不再通過電源開關給電解電極組件提供電解水電流,而是通過與電源開關并聯連接的電阻抗部件給電解電極組件提供比電解水工作電流較小的品質維持電流。本發明使得困擾電解水裝置電解后電解水品質如何保持的難題,能夠以簡單易行的方法較好解決,尤其是時至飲用電解水增進身體**已經成為潮流之際,電解水長時間保持較好品質,對于增強電解水保養治病效果具有很大意義。基本技術方案:包括電解水容器、浸泡在電解水容器水中的電解水電極組件、可控電解水電源、控制電路;在電解水工作時,電極組件的極間等效電容被電解電流充電至電壓ur,在電解水工作結束后,ur會放電對容器中水及電極間隙中儲水作反正常電解水電流方向電解,改變電解水品質;另外,電解水工作結束后,電解水品質會隨時間而發生改變;為使電解水工作結束后電解水不發生反方向電解并能夠較長時間保持品質不發生改變。接近 75%的綠氫項目坐落于三北地區,約 80%的項目采用堿性電解水制氫技術。電解制氫設備呼市
從目前國內外綠氫產能和項目分布來看,我國綠氫產業處于快速起步階段,光伏制氫的裝機和應用規模在近幾年集中爆發,正在運行的電解槽制氫系統多為全新產品或處于設計壽命期內,尚未出現大批量的性能衰減故障或退役等可靠性問題。因此目前國內廠商主要關注制氫系統的能耗、成本等產品參數,電解槽及系統的性能退化與可靠性等方面尚未引起普遍重視。國產制氫系統的一些關鍵零部件,尤其是電解槽隔膜和電極的產能和技術主要來自進口,由于材料和技術受限,多數中小型制氫系統廠商缺乏關鍵材料和零部件的檢驗檢測能力,一些大型企業雖然具備一定的測試能力,從行業整體來看仍處于初級階段,并且新老技術上存在嚴重脫節。通遼電解水制氫設備價格隨著制氫裝備性能提升、成本下降,我國制氫設備自主技術創新呈現發展勢頭,將促進綠氫產業規模化發展。
陽離子/質子交換膜水電解技術(PEM)是指使用質子(陽離子)交換膜作為固體電解質替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態電解質(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原料的制氫過程。和堿性電解水制氫技術相比,PEM電解水制氫技術具有電流密度大、氫氣純度高、響應速度快等優點,并且,PEM電解水制氫技術工作效率更高,易于與可再生能源消納相結合,是目前電解水制氫的理想方案。但是由于PEM電解槽需要在強酸性和高氧化性的工作環境下運行,因此設備需要使用含貴金屬(鉑、銥) 的電催化劑和特殊膜材料,導致成本過高,使用壽命也不如堿性電解水制氫技術。
水電解制氫中一般要求運行在穩定或接近穩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,這導致可再生能源電力無法完全用于制氫,不利于實現可再生能源的有效利用。目前堿性電解槽表現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間內運行,但缺乏長期的示范驗證。尤其是當輸入電力波動性變化時,電解槽內溫度、電位等參數發生瞬態變化,水或堿液等傳質響應滯后,導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-結構-性能影響規律,進行正向設計開發,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、推動規模化應用具有重要意義。PEM電解槽的單位成本仍然遠高于堿性電解槽。
從目前國內外主流的堿性電解槽生產廠家對外公布的產品參數來分析,大部分設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逐步提高的趨勢,究其原因主要是氫氣的下游應用廠家的接入壓力較高。例如合成氨反應壓力約為 13.5MPa-15MPa、甲醇反應器壓力約為 4.5MPa-6MPa、加氫站輸入壓力為≥5MPa,氫氣下游實際應用壓力會有提高,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。制氫效率是衡量系統性能的重要指標之一,它反映了系統將電能轉化為化學能(即氫氣)的能力。山西電解水制氫設備構造圖
其優點是簡單易用,可以用于小型化應用,并且獲取的氫氣純度高,可以達到99.999%以上。電解制氫設備呼市
我國的電解水制氫技術起源于蘇聯設備,對其商業應用需追溯到 19 世紀 90 年代。國內大規模的電解水制氫技術以堿水電解制氫為主,該種設備技術流程簡單,操作方便,各項技術指標接近國際水準。堿性水電解通常采用 KOH 作為電解液,電解質的質量濃度一般為 20%-30%以保證電解液具有較高的電導率,并且電解槽需要強制對流。較高的電解槽溫度有利于降低電極反應的過電位和溶液的電阻,但會加劇材料的腐蝕。故電解槽的溫度應綜合考慮以上兩個方面,當前,工業化堿性水電解槽一般在 85℃~95℃下運行。電解槽內的壓力也會對整個水電解過程產生影響。通過加壓可以減少電解槽內氣體體積,使氣體停滯時間縮短,從而提高電解槽內電解液的電導率,當前工業化堿性電解槽工作壓力在 3.2MPa 以內。同時高壓設備無需使用費用較高的氫氣壓縮機,能夠減少啟動成本,近一些高壓設備已經開始得到發展。電解制氫設備呼市