中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：外觀如同一個(gè)大圓桶狀的制氫設(shè)備，每小時(shí)產(chǎn)氫量可達(dá)1300標(biāo)準(zhǔn)立方米，最大產(chǎn)氫量可達(dá)1500標(biāo)準(zhǔn)立方米，不僅產(chǎn)量創(chuàng)下了國(guó)際之最，體積還比常規(guī)設(shè)備縮小三分之一。
11月26日，由華能清能院、華能四川公司、華能四川氫能公司、考克利爾競(jìng)立聯(lián)合研制的國(guó)際首套1300Nm3/h（標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)）堿性制氫水電解槽正式下線。
位于北京未來科學(xué)城的華能清能院是此次堿性制氫水電解槽的牽頭研制單位之一。華能清能院氫能部主任王金意告訴記者，1300Nm3/h堿性制氫水電解槽的下線，標(biāo)志著我國(guó)掌握了高性能大型電解制氫設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)，向大規(guī)模“綠氫”制備方向邁出了堅(jiān)實(shí)一步，對(duì)氫能行業(yè)的發(fā)展具有里程碑意義。
隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，氫能作為清潔高效的二次能源備受關(guān)注。而堿性水電解制氫是當(dāng)前最有規(guī)模化商業(yè)應(yīng)用前景的“綠氫”制取方法，即通過在充滿堿性電解液的電解槽中通入清潔直流電，水分子在電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，分解成氫氣和氧氣，整個(gè)過程可實(shí)現(xiàn)零排放，也就有了“綠氫”的說法。在這種制氫方法中，高性能大型電解槽制造是關(guān)鍵核心技術(shù)。
圍繞堿性水電解制氫，華能集團(tuán)于2021年3月立項(xiàng)在四川成都開展13兆瓦水電解制氫科技示范，將圍繞氫能“制—儲(chǔ)—充”系統(tǒng)，開展氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)和商業(yè)模式探索，積極打造科技創(chuàng)新型氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)桿，項(xiàng)目將于明年落成。
目前，項(xiàng)目核心部件首臺(tái)1300Nm3/h堿性制氫電解槽已研制成功并下線，將用于工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)“綠氫”，供應(yīng)成都當(dāng)?shù)厝剂想姵剀嚨认掠螝淠墚a(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用。根據(jù)前期關(guān)鍵部件性能試驗(yàn)，該設(shè)備創(chuàng)造了單槽產(chǎn)能國(guó)際最大、電流密度指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先、體積產(chǎn)能比最小、能耗指標(biāo)最低等諸多紀(jì)錄。
對(duì)比常規(guī)電解槽，此次下線的電解槽設(shè)備額定產(chǎn)氫量為每小時(shí)1300標(biāo)準(zhǔn)立方米，最大產(chǎn)氫量可達(dá)1500 標(biāo)準(zhǔn)立方米，最高電流密度達(dá)每平方米6000安，是目前常規(guī)電解槽的2至3倍。為何能成為制氫“巨無霸”？王金意博士解釋，首先是在設(shè)備內(nèi)部構(gòu)建了鎳基多元合金催化層，有效提升了工作電流密度，降低了析氫電位；同時(shí)，通過優(yōu)化內(nèi)部維度空間布局，讓熱量和物質(zhì)更高效傳遞；此外，運(yùn)用整體組裝方法提升了電解槽的高壓密封性、性能均一性和運(yùn)行可靠性。
除了制氫產(chǎn)量大，這位制氫“巨無霸”還更加環(huán)保和節(jié)能高效。體積上縮小三分之一、單位投資減少25%的同時(shí)，能耗低于4.2 kWh/NmH2（千瓦時(shí)/標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣），顯著優(yōu)于國(guó)家大型電解槽的一級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)。值得一提的是，設(shè)備還將接入全國(guó)產(chǎn)化分散控制系統(tǒng)（DCS），可集成一鍵啟動(dòng)、無人值守、遠(yuǎn)程監(jiān)控、設(shè)備互聯(lián)等智能化控制技術(shù)。
