近日,我國首套自主研發(fā)的百千瓦級電氫雙向轉(zhuǎn)換裝置在廣州投運(yùn)。該裝置可實(shí)現(xiàn)綠電和綠氫的分鐘級轉(zhuǎn)換,為可再生能源制氫、綠氫高效發(fā)電提供裝備支撐。這是繼建成廣州南沙小虎島電氫智慧能源站后,南方電網(wǎng)公司圍繞電氫協(xié)同,加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的又一實(shí)踐成果,為新能源高質(zhì)量發(fā)展按下“加速鍵”。
我國首套自主研發(fā)的百千瓦級電氫雙向。
在廣州南沙小虎島電氫智慧能源站內(nèi),縱橫交錯的“鋼管森林”旁矗立著3個銀灰色集裝箱,以及1個小型儲氫罐,這就是電氫雙向轉(zhuǎn)換裝置。其基于可逆固體氧化物電池技術(shù),在國內(nèi)率先通過一套裝置完成制氫和發(fā)電。
目前,該裝置的制氫功率已達(dá)100千瓦,相比傳統(tǒng)電解制氫技術(shù),電解效率提升約30%,年發(fā)電量可達(dá)到28萬千瓦時。廣東電網(wǎng)公司廣州供電局氫能源研究中心相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,該裝置實(shí)現(xiàn)了從材料到系統(tǒng)的全面國產(chǎn)化,標(biāo)志著我國可逆固體氧化物電池技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向了示范應(yīng)用。
什么是可逆固體氧化物電池技術(shù)?廣州供電局氫能源研究中心技術(shù)總監(jiān)區(qū)定容介紹:“相較于其他電解制氫或者燃料電池發(fā)電技術(shù),可逆固體氧化物電池采用厚度不到10微米的導(dǎo)電陶瓷薄膜作為電解質(zhì),在高溫環(huán)境下電解制氫或發(fā)電,效率更高、成本更低,是目前唯一雙向可逆技術(shù)。”
“‘可逆’是指,該裝置集制氫與發(fā)電功能于一體,可通過高溫電解水制取氫氣,并收集到儲氫罐,隨時向站內(nèi)供氫;還可將儲氫罐內(nèi)的氫氣輸送回裝置,通過電化學(xué)反應(yīng)按需發(fā)電并網(wǎng)。”該氫能源研究中心項(xiàng)目工程師楊怡萍解釋,“只需一鍵觸發(fā),電和氫便可實(shí)現(xiàn)分鐘級的轉(zhuǎn)換。”
據(jù)悉,該裝置電堆平均每3千瓦時電可制1立方米氫。“尾氣循環(huán)利用下發(fā)電效率可達(dá)60%。”楊怡萍介紹,“未來通過模塊化疊加組合,將進(jìn)一步應(yīng)用于冶金、化工等行業(yè)領(lǐng)域,屆時電氫轉(zhuǎn)換規(guī)模將提升百倍,拓展到萬千瓦級。”
綠色發(fā)展是高質(zhì)量發(fā)展的底色,新質(zhì)生產(chǎn)力本身就是綠色生產(chǎn)力。近年來,我國清潔能源產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大,清潔能源消費(fèi)比重達(dá)到26.4%。依托“電—氫”和“氫—電”的高效、雙向轉(zhuǎn)化優(yōu)勢,電氫雙向轉(zhuǎn)換裝置豐富了新型電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)資源,助力粵港澳大灣區(qū)風(fēng)電等新能源的大規(guī)模就近消納,也提升了電網(wǎng)在各種極端情況下的韌性與可靠性,為新型電力系統(tǒng)發(fā)展提供了一種高效的技術(shù)路徑。
通過“電—氫”轉(zhuǎn)換,全社會用氫客戶可以直接或間接地成為用電客戶,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(fèi)的比重,最終支撐實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和。
南網(wǎng)報記者 肖玲 通訊員 黃欣然 黃旭銳
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