乌兰察布专业电解水制氢技术

近日，上海氢晨新能源科技有限公司(以下简称“氢晨科技”)、海德氢能等上游制氢企业相继发布新一代电解槽产品，在功率、性能及制氢效率等方面均有提高。电解水制氢作为目前制取绿氢主要的方式，市场规模正不断扩大。随着制氢装备性能提升、成本下降，我国制氢设备自主技术创新呈现加速发展势头，将进一步促进绿氢产业规模化发展。随着绿氢产业备受重视，带动电解水制氢设备需求大幅上涨，设备订单同比也明显增长。中信建投氢能月报显示，截至今年5月，2023年电解槽可见订单装机量已达到1116兆瓦，较2022年全年高出约54.57%。PEM电解槽无需严格控制膜两侧压力，具有快速启动停止和快速功率调节响应的优势。乌兰察布专业电解水制氢技术

水电解制氢中一般要求运行在稳定或接近稳定的电力输入下以保障整体性能和可靠性，而可再生能源包括风和太阳能具有波动性的天然特征，这导致可再生能源电力无法完全用于制氢，不利于实现可再生能源的有效利用。目前碱性电解槽表现出一定的波动性负荷跟随能力，如允许在 30%－110%比例的额定制氢功率区间内运行，但缺乏长期的示范验证。尤其是当输入电力波动性变化时，电解槽内温度、电位等参数发生瞬态变化，水或碱液等传质响应滞后，导致局部高温或高电势，可能对电极、隔膜等材料造成不可逆损害，从而影响制氢性能，削减电解槽寿命。基于波动性对电解槽的工况－材料－结构－性能影响规律，进行正向设计开发，研究缓解策略，提升电解槽抵抗电源波动能力，从而增加可再生能源利用率，对于降低电解水制氢成本、推动规模化应用具有重要意义。河南pem电解水制氢成本接近 75%的绿氢项目坐落于三北地区，约 80%的项目采用碱性电解水制氢技术。

碱性电解水制氢设备主要有电气部分、电解槽、分离框架、纯化系统、冷却系统、补水配碱系统、氮气吹扫系统、压缩空气系统组成。1、电气部分主要包括：电压器、整流柜、控制柜、配电柜。变压器：把前端高压电（比如10KV）变成适合电解槽使用的电压。整流柜：电解槽电解时使用的是直流电，整流柜将交流转换成直流。控制柜：控制系统实行PLC自动控制，设置人机界面。主要由PLC系统、仪表、继电器等组成，是整个制氢和纯化设备的控制中心。配电柜：给系统内循环泵、补水泵等供电。

绿氢可以助力交通、化工、钢铁、石化等多领域深度脱碳，2022 年 3 月国家发改委发布《氢能产业发展中长期规划（2021－2035 年）》，提到氢能正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一，氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向，规划明确提到 2025年可再生能源制氢量达到 10 万吨/年－20 万吨/年，2035 年可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升，对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。在未来的研发中，制氢设备不断迭代升级，有望在能源转型和氢能产业中发挥更为重要的作用。

包含电解水电源、电解水电源供电给电解电极组件的电源开关、与电源开关并联连接的电阻抗部件；在电解水工作过程中，控制电路控制电解水电源开关闭合，电解水电源通过电源开关给电解电极组件提供电解水电流；在电解水工作结束后，控制电路控制电解水电源开关断开，电解水电源不再通过电源开关给电解电极组件提供电解水电流，而是通过与电源开关并联连接的电阻抗部件给电解电极组件提供比电解水工作电流较小的品质维持电流。本发明使得困扰电解水装置电解后电解水品质如何保持的难题，能够以简单易行的方法较好解决，尤其是时至饮用电解水增进身体**已经成为潮流之际，电解水长时间保持较好品质，对于增强电解水保养治病效果具有很大意义。基本技术方案：包括电解水容器、浸泡在电解水容器水中的电解水电极组件、可控电解水电源、控制电路；在电解水工作时，电极组件的极间等效电容被电解电流充电至电压ur，在电解水工作结束后，ur会放电对容器中水及电极间隙中储水作反正常电解水电流方向电解，改变电解水品质；另外，电解水工作结束后，电解水品质会随时间而发生改变；为使电解水工作结束后电解水不发生反方向电解并能够较长时间保持品质不发生改变。压缩制氢设备是一种通过物理过程令氢气密度增加，从而实现纯化的方法。潍坊本地电解水

国内利用可再生能源耦合PEM电解水制氢的项目也相对偏少。乌兰察布专业电解水制氢技术

电解水制氢，即通过电能将水分解为氢气与氧气的过程，该技术可以采用可再生能源电力，不会产生CO2和其他有毒有害物质的排放，从而获得真正意义上的“绿氢”。电解水制氢原料为水、过程无污染、理论转化效率高、获得的氢气纯度高，但该制氢方式需要消耗大量的电能，其中电价占总氢气成本的60%~80%。实际来看，绿氢制备的技术路线有多种，包括：碱性水电解技术(ALK)、阳离子/质子交换膜水电解技术(PEM)、固体氧化物水电解技术(SOEC)、阴离子交换膜电解水技术(AEM)。乌兰察布专业电解水制氢技术