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)為氫氣危化品監(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。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。濟(jì)寧工業(yè)電解水制氫技術(shù)
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)模化發(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%。秦皇島PEM電解水PEM電解堆與燃料電池電堆存在極大相似性,大部分PEM電解堆研發(fā)工程師也一般具有燃料電池電堆開發(fā)經(jīng)驗。
從目前國內(nèi)外綠氫產(chǎn)能和項目分布來看,我國綠氫產(chǎn)業(yè)處于快速起步階段,光伏制氫的裝機(jī)和應(yīng)用規(guī)模在近幾年集中爆發(fā),正在運(yùn)行的電解槽制氫系統(tǒng)多為全新產(chǎn)品或處于設(shè)計壽命期內(nèi),尚未出現(xiàn)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(nèi)廠商主要關(guān)注制氫系統(tǒng)的能耗、成本等產(chǎn)品參數(shù),電解槽及系統(tǒng)的性能退化與可靠性等方面尚未引起普遍重視。國產(chǎn)制氫系統(tǒng)的一些關(guān)鍵零部件,尤其是電解槽隔膜和電極的產(chǎn)能和技術(shù)主要來自進(jìn)口,由于材料和技術(shù)受限,多數(shù)中小型制氫系統(tǒng)廠商缺乏關(guān)鍵材料和零部件的檢驗檢測能力,一些大型企業(yè)雖然具備一定的測試能力,從行業(yè)整體來看仍處于初級階段,并且新老技術(shù)上存在嚴(yán)重脫節(jié)。
電解水制氫是一種利用電將水分子分解為氫氣和氧氣的綠色高效制氫技術(shù)。電解水制氫的技術(shù)有很多,如堿性水電解、質(zhì)子交換膜、高溫固體氧化物和陰離子交換膜電解等。電解水制氫純度高,能作為儲能載體儲存富余可再生能源。電解水制氫的整個過程只消耗水和電,不消耗其他化石資源。工藝簡單,操作方便,無碳產(chǎn)品,清潔無污染。設(shè)備占地面積小,多臺設(shè)備可同時生產(chǎn),操作靈活。但同時,電解水制氫也是一種昂貴的制氫技術(shù)。生產(chǎn)氫氣的主要功耗約為4.5~5.5 kW h m?3。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。
水電解制氫中一般要求運(yùn)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(yùn)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。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(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。電解水制氫系統(tǒng)主要由電解槽、電源系統(tǒng)、氣體分離與純化系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等組成。唐山工業(yè)電解水制氫設(shè)備企業(yè)
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。濟(jì)寧工業(yè)電解水制氫技術(shù)
從近年來發(fā)布的氫能相關(guān)主要國家政策和相關(guān)戰(zhàn)略可以看出:氫能 2020 年列入能源范疇,2022 年上升至國家能源戰(zhàn)略高度,這與提出碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)和能源飯碗端在自己手中的指示,與中石化打造氫能公司目標(biāo)是一致的。目前成熟的電解水技術(shù)為堿水電解和質(zhì)子交換電解。從國際能源署預(yù)測,全球制氫技術(shù)仍以堿性電解水為主。從今年季度國內(nèi)上馬的制氫項目也可以看出全部為堿性電解制氫技術(shù)。2022 年中國堿性電解水制氫設(shè)備的出貨量約 800MW,質(zhì)子交換膜電解水制氫設(shè)備的出貨量約 24MW,在 2021 年基礎(chǔ)上實現(xiàn)翻番,2023 年上半年已公開招標(biāo)項目裝機(jī)規(guī)模超 400MW,絕大多數(shù)均采用堿性水電解制氫技術(shù),預(yù)計 2023 年國內(nèi)電解槽訂單量將超 1GW 水平。濟(jì)寧工業(yè)電解水制氫技術(shù)