綠氫可以助力交通、化工、鋼鐵、石化等多領(lǐng)域深度脫碳,2022 年 3 月國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035 年)》,提到氫能正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一,氫能是未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分,是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體,是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向,規(guī)劃明確提到 2025年可再生能源制氫量達(dá)到 10 萬(wàn)噸/年-20 萬(wàn)噸/年,2035 年可再生能源制氫在終端能源消費(fèi)中的比重明顯提升,對(duì)能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展起到重要支撐作用。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(yàn)。秦皇島專業(yè)電解水制氫設(shè)備
使用純水電解,避免了潛在的環(huán)境污染,對(duì)環(huán)境友好;在工業(yè)領(lǐng)域,PEM水電解制備的綠氫應(yīng)用于合成氨、煉油、化工、鋼鐵等碳密集型行業(yè),有助于實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo);在交通領(lǐng)域,采用PEM水電解制氫技術(shù)建造加氫站現(xiàn)場(chǎng)制備綠氫,應(yīng)用于燃料電池汽車、鐵路、航空及航運(yùn)等領(lǐng)域;在電力領(lǐng)域,將風(fēng)力、光伏等新能源電力接入氫儲(chǔ)能系統(tǒng),用于電解水制取綠氫,制得的氫氣儲(chǔ)存在儲(chǔ)氫罐中,需要時(shí)再將氫氣結(jié)合氫燃料電池發(fā)電并網(wǎng),為電網(wǎng)供電,由此可以解決大規(guī)模消納可再生能源的問(wèn)題。鄭州本地電解水制氫設(shè)備公司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。
在雙碳目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下,中國(guó)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(guó)布局電解水制氫的企業(yè)數(shù)量快速增加,據(jù)統(tǒng)計(jì),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(guó)內(nèi)已有接近40款堿性電解槽產(chǎn)品發(fā)布。中國(guó)已有超過(guò)百個(gè)在建和規(guī)劃中的電解水制氫項(xiàng)目,涵蓋了石油煉化、化工合成、鋼鐵冶煉和交通等多個(gè)領(lǐng)域。接近75%的綠氫項(xiàng)目坐落于三北地區(qū),約80%的項(xiàng)目采用堿性電解水制氫技術(shù)。
采取如下控制工藝:在電解水工作結(jié)束后,控制電路控制可控電解電源繼續(xù)給電解電極組件提供一定的品質(zhì)維持電流,電流方向與電解水工作電流方向相同,比電解水工作電流較小,以免于長(zhǎng)時(shí)間較大電流影響電解水品質(zhì)變差或者耗電較大。所述可控電解水電源(虛線框內(nèi))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(guān)、與電源開關(guān)并聯(lián)連接的電阻抗部件;在電解水工作過(guò)程中,控制電路控制電解水電源開關(guān)閉合,電解水電源通過(guò)電源開關(guān)給電解電極組件提供電解水電流;在電解水工作結(jié)束后,控制電路控制電解水電源開關(guān)斷開,電解水電源不再通過(guò)電源開關(guān)給電解電極組件提供電解水電流,而是通過(guò)與電源開關(guān)并聯(lián)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(zhì)維持電流。電解水容器1、浸泡在電解水容器水中的電解水電極組件2、可控電解水電源3、控制電路4;在電解水工作時(shí),電極組件2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(jié)束后,ur會(huì)放電對(duì)容器1中水及電極間隙中儲(chǔ)水作反正常電解水電流方向電解,改變電解水品質(zhì);另外,電解水工作結(jié)束后,電解水品質(zhì)會(huì)隨時(shí)間而發(fā)生改變。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)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。
氫能因其清潔、可再生、熱值高等優(yōu)點(diǎn)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(diǎn),滿足未來(lái)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(jìng)爭(zhēng)。氫是一種可再生的清潔能源,在未來(lái)占有重要地位,其制備、儲(chǔ)存、運(yùn)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(shí),它會(huì)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(guò)程中仍存在污染問(wèn)題。PEM電解槽是PEM電解水制氫裝置的重要部分。寧夏工業(yè)電解水制氫設(shè)備企業(yè)
接近 75%的綠氫項(xiàng)目坐落于三北地區(qū),約 80%的項(xiàng)目采用堿性電解水制氫技術(shù)。秦皇島專業(yè)電解水制氫設(shè)備
電解水制氫,即通過(guò)電能將水分解為氫氣與氧氣的過(guò)程,該技術(shù)可以采用可再生能源電力,不會(huì)產(chǎn)生CO2和其他有毒有害物質(zhì)的排放,從而獲得真正意義上的“綠氫”。電解水制氫原料為水、過(guò)程無(wú)污染、理論轉(zhuǎn)化效率高、獲得的氫氣純度高,但該制氫方式需要消耗大量的電能,其中電價(jià)占總氫氣成本的60%~80%。實(shí)際來(lái)看,綠氫制備的技術(shù)路線有多種,包括:堿性水電解技術(shù)(ALK)、陽(yáng)離子/質(zhì)子交換膜水電解技術(shù)(PEM)、固體氧化物水電解技術(shù)(SOEC)、陰離子交換膜電解水技術(shù)(AEM)。秦皇島專業(yè)電解水制氫設(shè)備