以往的制氢装备均应用在多晶硅、电厂等场景,例如某多晶硅厂,氢气主要应用于多晶硅还原炉的还原气体,制氢站是按照 2 万吨多晶硅的产能设计,所以用气量很多情况多晶硅产能较为稳定,且用电来自电网,制氢装备多数情况处于 60%负荷运行,氢气储罐压力主要维持在 0.9-1.2MPa 之间。针对光伏制氢系统,由于光伏发电的间歇波动特性,制氢装备需要考虑供电的不稳定性,对制氢装备带来了全新的挑战。如何评价光伏制氢系统需要进行全新的定义,例如:初始响应时间、总响应时间、比较大斜坡速率、比较低工作点、冷启动时间、热启动时间、关机时间等等。PEM电解水制氢技术目前设备成本较高。唐山国内电解水制氢设备公司
制氢效率方面,行业成熟产品的直流电耗普遍在4.5kWh/Nm3左右,隆基氢能发布的Hi1系列电解槽可以实现4.3、4.1kWh/Nm3的直流电耗,可以行业水平。单体装备制氢量方面,隆基氢能、718所、NEL、西门子、Mcphy等厂家均推出了15MW左右的单体制氢装备,有效降低了制氢装备成本。制氢压力方面,部分厂家如NEL、蒂森克虏伯、西门子采用常压配套压缩机方案满足终端用氢需求,部分厂家如隆基氢能、718所采用中压配套压缩机方案满足终端用氢需求,部分厂家如Sunfire、Mcphy、西门子及大部分PEM厂家采用3Mpa左右的制氢压力配套压缩机方案满足终端用氢需求。行业尚未形成清晰的制氢压力方向,不同厂家技术理念也各不相同,应结合不同压力方案的成本、性能、可靠性差异选择合适的一种。 电解水 pem 招标保定采用PEM水电解制氢技术建造加氢站现场制备绿氢。
电力约占氢气生产总成本的80%。因此,将电解水制氢技术与高效、经济、无污染的可再生能源发电技术相结合,具有很大的发展和应用空间。风力发电技术已成为日益成熟的技术,能源效率已达到95%以上,发电成本也相对较低。如果考虑到煤电成本和运输等投资的环境污染,风力发电成本要低于煤电。潮汐能是一种新型的环保海洋能源,它可以减少CO₂,NOₓ、粉尘等排放。由于潮汐电站的建设和运行,可能对周边地区的生态造成不利影响。因此,运维成本将会增加。对于光伏发电,各地已提供了一系列鼓励发展的税收优惠措施,如减税和税收抵免。然而,光伏发电需要大量的土地来布局光伏组件,这可能会影响当地的土地利用和生态,增加成本。虽然光伏发电是一种清洁能源,但在光伏组件的制造和加工过程中可能会产生一些环境污染和废物,这需要额外的人力和物力来妥善处理和管理,也意味着成本的增加。
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。PEM电解槽的单位成本仍然远高于碱性电解槽。
电解水制氢是一种利用电将水分子分解为氢气和氧气的绿色高效制氢技术。电解水制氢的技术有很多,如碱性水电解、质子交换膜、高温固体氧化物和阴离子交换膜电解等。电解水制氢纯度高,能作为储能载体储存富余可再生能源。电解水制氢的整个过程只消耗水和电,不消耗其他化石资源。工艺简单,操作方便,无碳产品,清洁无污染。设备占地面积小,多台设备可同时生产,操作灵活。但同时,电解水制氢也是一种昂贵的制氢技术。生产氢气的主要功耗约为4.5~5.5 kW h m⁻³。其优点是适用范围广,处理量大,同时没有任何排放物,环保性好。秦皇岛工业电解水制氢设备产量
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。唐山国内电解水制氢设备公司
氢能近两年市场规模呈突飞猛进的态势,呈现出项目规模大、客户较为集中、要求更专业的特点。客户群集中在煤化工、石油化工、气体公司等行业。制氢单位成本 LCOH 仍是限制绿氢普遍应用的关键,而作为生命周期达 20 年以上的化工装置,其运行的安全、稳定对 LCOH 的影响很大。前述客户群对制氢装备这一虽具有较长应用历史,但 2000 年以来一直未大规模应用于降碳场景的技术产品持一定程度的观望态度,即对设备的寿命、利用率、衰减等关乎装备安全、稳定、可靠运行的指标十分关注。此外,前述客户群期望厂商能够提供这些指标的支撑素材和逻辑,以获得金融机构的资金支持。唐山国内电解水制氢设备公司