國內首套百千瓦級電氫雙向轉換裝置投運

近日，我國首套自主研發(fā)的百千瓦級電氫雙向轉換裝置在廣州投運，在國內率先通過(guò)一套裝置完成制氫和發(fā)電，實(shí)現了綠電和綠氫的雙向高效可靠轉換，標志著(zhù)我國可逆固體氧化物電池技術(shù)從“實(shí)驗室”走向了“示范應用”。

由南方電網(wǎng)廣東廣州供電局研發(fā)并投運的電氫雙向轉換裝置，位于廣州南沙小虎島電氫智慧能源站，在外觀(guān)上看，縱橫交錯的“鋼管森林”旁矗立著(zhù)三個(gè)銀灰色集裝箱，以及一個(gè)小型儲氫罐。該裝置基于可逆固體氧化物電池技術(shù)，具有電解池和燃料電池兩種模式，集制氫與發(fā)電功能于一體：在電解池模式下，裝置通過(guò)高溫電解水制取“綠氫”，將這些氫氣收集到儲氫罐，可隨時(shí)向站內供氫;當一鍵切換成燃料電池模式后，可將儲氫罐內的氫氣輸送回裝置，通過(guò)電化學(xué)反應按需發(fā)電并網(wǎng)。

廣州供電局氫能源研究中心楊怡萍介紹：“目前，通過(guò)對大功率可逆固體氧化物電池技術(shù)的突破，裝置的系統電解制氫功率已達100千瓦，電堆平均每三度電可制一立方氫，相比傳統電解制氫技術(shù)的效率提升了20%-30%，尾氣循環(huán)利用下發(fā)電效率可達60%。”

據悉，該裝置依托“電-氫”和“氫-電”的高效、雙向轉化優(yōu)勢，豐富了新型電力系統的調節資源，助力更多的新能源并網(wǎng)消納，也提升了電網(wǎng)在各種極端情況下的韌性與可靠性。一方面，該裝置可以作為儲能設備，在用電低谷時(shí)將富余的綠色電能用來(lái)制氫，并儲存起來(lái)，有助于粵港澳大灣區風(fēng)電等新能源的大規模就近消納，促進(jìn)能源間的“時(shí)空轉移”，也為交通、工業(yè)等行業(yè)提供“綠氫”，助力各行業(yè)深度脫碳;另一方面，該裝置可以作為發(fā)電設備，在用電高峰時(shí)，以及各類(lèi)應急情況下，將儲存的綠色氫氣用來(lái)發(fā)電，實(shí)現電力供應更加安全可靠、綠色低碳。

“這套裝置實(shí)現了從材料到系統的全面國產(chǎn)化。”楊怡萍介紹，“作為小型、分布式的能源生產(chǎn)單元，未來(lái)通過(guò)模塊化疊加組合，裝置的制氫與發(fā)電功率可達到兆瓦級。”據了解，這套電氫轉換裝置處于國際先進(jìn)、國內領(lǐng)先水平，今后該技術(shù)有望進(jìn)一步應用于冶金、化工等行業(yè)領(lǐng)域，電氫轉換規模將提升百倍，拓展到萬(wàn)千瓦級。

“雙碳”目標的提出，使氫能產(chǎn)業(yè)被賦予新的歷史使命。廣州供電局副總經(jīng)理龍云認為，通過(guò)“電-氫”轉換，全社會(huì )用氫客戶(hù)可以直接或間接地成為用電客戶(hù)，以綠氫為途徑，既能大幅增加電網(wǎng)消納新能源的能力，也能進(jìn)一步提高電能在終端能源消費的比重，最終支撐實(shí)現碳達峰、碳中和。