PEM(Protonexchangemembrane)是質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)的簡稱。和堿性電解水制氫技術(shù)不同,PEM電解水制氫技術(shù)使用質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì)替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態(tài)電解質(zhì)(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的原料,避免了潛在的堿液污染和腐蝕問題。PEM電解槽運行時,水分子在陽極側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子,生成氧氣和質(zhì)子。隨后,電子通過外電路轉(zhuǎn)導(dǎo)至陰極,質(zhì)子在電場的作用下,通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)至陰極,并在陰極側(cè)發(fā)生還原反應(yīng),得到電子生成氫氣,反應(yīng)后的氫氣和氧氣將通過陰陽極的雙極板收集并輸送。采用PEM水電解制氫技術(shù)建造加氫站現(xiàn)場制備綠氫。泰安國內(nèi)電解水制氫設(shè)備銷售
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,光伏制氫的裝機和應(yīng)用規(guī)模在近幾年集中爆發(fā),正在運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)上存在嚴重脫節(jié)。廊坊工業(yè)電解水在制氫設(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。
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(dāng)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。
目前中國的PEM電解槽發(fā)展和國外水平仍然存在一定差距。國內(nèi)生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)模大約在200Nm3/h,而國外生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)模可以達到500Nm3/h。相比國外,國內(nèi)利用可再生能源耦合PEM電解水制氫的項目也相對偏少。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。總之,PEM電解水制氫技術(shù)基本成熟,進入了商業(yè)化早期階段。但PEM電解水制氫技術(shù)仍然存在成本高的問題,性能和耐久性也有待提升,未來需要聚焦質(zhì)子交換膜、電催化劑、氣體擴散層與雙極板等關(guān)鍵技術(shù),進一步降低成本,提升商業(yè)化程度。傳統(tǒng)的堿性電解槽制氫,主要是以氫氧化鉀為電解質(zhì)。
為使電解水工作結(jié)束后電解水不發(fā)生反方向電解并能夠較長時間保持品質(zhì)不發(fā)生改變,采取如下控制工藝:在電解水工作結(jié)束后,控制電路4控制可控電解電源3繼續(xù)給電解電極組件2提供一定值的品質(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,以免于長時間較大電流影響電解水品質(zhì)變差或者耗電較大。為本發(fā)明在電解水裝置電解水工作結(jié)束后保持電解水品質(zhì)的方法,其特征為: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、控制電路4、可控電解水電源7(虛線框內(nèi))包含電解水電源3、電解水電源供電給電解電極組件的電源開關(guān)5、與電源開關(guān)并聯(lián)連接的電阻抗部件6;在電解水工作過程中,控制電路4控制電解水電源開關(guān)5閉合,電解水電源通過電源開關(guān)5給電解電極組件2提供電解水電流;在電解水工作結(jié)束后,控制電路4控制電解水電源開關(guān)5斷開,電解水電源3不再通過電源開關(guān)5給電解電極組件2提供電解水電流,而是通過與電源開關(guān)5并聯(lián)連接的電阻抗部件6給電解電極組件2提供比電解水工作電流較小的品質(zhì)維持電流。本發(fā)明在電解水裝置電解水工作結(jié)束后保持電解水品質(zhì)的方法不限于上述實施例1、2形式的裝置,而是可以應(yīng)用于任何發(fā)揮其技術(shù)功能特征的裝置中。該設(shè)備通過特定的膜過濾技術(shù),將氫氣從混合氣體中分離出來。菏澤工業(yè)電解水制氫設(shè)備企業(yè)
制氫效率是衡量系統(tǒng)性能的重要指標之一,它反映了系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(即氫氣)的能力。泰安國內(nèi)電解水制氫設(shè)備銷售
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。泰安國內(nèi)電解水制氫設(shè)備銷售