我國首套百千瓦級電氫雙向轉(zhuǎn)換裝置投運

6月25日從南方電網(wǎng)處獲悉，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，在國內(nèi)率先通過一套裝置完成制氫和發(fā)電，實現(xiàn)了綠電和綠氫的雙向高效可靠轉(zhuǎn)換，標(biāo)志著我國可逆固體氧化物電池技術(shù)從“實驗室”走向了“示范應(yīng)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(zhuǎn)換裝置，位于廣州南沙小虎島電氫智慧能源站，在外觀上看，縱橫交錯的“鋼管森林”旁矗立著三個銀灰色集裝箱，以及一個小型儲氫罐。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，裝置通過高溫電解水制取“綠氫”，將這些氫氣收集到儲氫罐，可隨時向站內(nèi)供氫;當(dāng)一鍵切換成燃料電池模式后，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)。

百千瓦級電氫雙向轉(zhuǎn)換裝置(央廣網(wǎng)發(fā) 南方電網(wǎng)廣州供電局 供圖)

廣州供電局氫能源研究中心楊怡萍介紹：“目前，通過對大功率可逆固體氧化物電池技術(shù)的突破，裝置的系統(tǒng)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(tǒng)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(jù)悉，該裝置依托“電-氫”和“氫-電”的高效、雙向轉(zhuǎn)化優(yōu)勢，豐富了新型電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)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(shè)備，在用電低谷時將富余的綠色電能用來制氫，并儲存起來，有助于粵港澳大灣區(qū)風(fēng)電等新能源的大規(guī)模就近消納，促進能源間的“時空轉(zhuǎn)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(shè)備，在用電高峰時，以及各類應(yīng)急情況下，將儲存的綠色氫氣用來發(fā)電，實現(xiàn)電力供應(yīng)更加安全可靠、綠色低碳。

“這套裝置實現(xiàn)了從材料到系統(tǒng)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，未來通過模塊化疊加組合，裝置的制氫與發(fā)電功率可達到兆瓦級。”據(jù)了解，這套電氫轉(zhuǎn)換裝置處于國際先進、國內(nèi)領(lǐng)先水平，今后該技術(shù)有望進一步應(yīng)用于冶金、化工等行業(yè)領(lǐng)域，電氫轉(zhuǎn)換規(guī)模將提升百倍，拓展到萬千瓦級。

“雙碳”目標(biāo)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“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，也能進一步提高電能在終端能源消費的比重，最終支撐實現(xiàn)碳達峰、碳中和。