2023年11月1日SNECES儲(chǔ)能論壇 筆記：中車株洲所柔性綠電制氫系統(tǒng)

中車株洲所柔性綠電制氫系統(tǒng)

中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司綜合能源事業(yè)部氫能技術(shù)部部長(zhǎng)   夏文杰

夏文杰先生向我們展示了綠電制氫產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展景象。我國(guó)目前每年有3300萬(wàn)噸灰氫代替制氫設(shè)備存量市場(chǎng)，這一數(shù)字在近年來(lái)持續(xù)增長(zhǎng)。自2022年以來(lái)，我國(guó)政府為了推動(dòng)綠電制氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)陸續(xù)發(fā)布了一系列相關(guān)政策。

然而，這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也帶來(lái)了一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)。其中最主要的問(wèn)題是電氫耦合問(wèn)題，這主要是由于電力成本占綠氫總成本的80%。此外，氣液調(diào)控問(wèn)題也是一大難題，這是因?yàn)樵趬A性電解槽中，當(dāng)負(fù)荷率在20%到110%之間波動(dòng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致氫氣純度無(wú)法滿足標(biāo)準(zhǔn)。

同時(shí)，夏文杰先生還提出了氫氨(制氫與用氫)耦合問(wèn)題、孤王制氫問(wèn)題以及氫氣消納問(wèn)題等幾個(gè)重要問(wèn)題，這些都是當(dāng)前綠電制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)。

夏文杰先生也分享了關(guān)于柔性綠電制氫系統(tǒng)解決方案的一些想法。這個(gè)系統(tǒng)主要包括綠電制氫并網(wǎng)模式，包括強(qiáng)并網(wǎng)模式、弱并網(wǎng)模式、離網(wǎng)模式以及直流耦合模式。此外，系統(tǒng)架構(gòu)也包括交流離網(wǎng)制氫系統(tǒng)解決方案和直流離網(wǎng)制氫系統(tǒng)解決方案。

在這個(gè)系統(tǒng)中，可再生能源綠氫耦合仿真可以計(jì)算出綜合效益最優(yōu)的系統(tǒng)配置和系統(tǒng)方案。能量管理系統(tǒng)EMS則可以通過(guò)功率控制進(jìn)行調(diào)節(jié)。制氫工藝控制系統(tǒng)DCS和全控型IGBT制氫電源也將發(fā)揮重要作用，它們將電網(wǎng)諧波電流分量控制在3%以下，同時(shí)電解槽分離框架也是整個(gè)系統(tǒng)中的重要組成部分。

最后，夏文杰先生強(qiáng)調(diào)了該系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)：柔性、安全、高效、智慧。他表示，通過(guò)這種系統(tǒng)，可以更安全、更低成本地生產(chǎn)綠色氫氣。