目前,我國的PEM電解槽發(fā)展和國外水平仍然存在一定差距,國內(nèi)生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)模大約在260標(biāo)方/小時,而國外生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)模可以達(dá)到500標(biāo)方/小時。PEM電解水制氫系統(tǒng)由PEM電解槽和輔助系統(tǒng)(BOP)組成。PEM電解槽由質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴(kuò)散層和雙極板等零部件組裝而成。電解槽的基本組成單位是電解池,一個PEM電解槽包含數(shù)十至上百個電解池。質(zhì)子交換膜電解槽成本中45%是電解電堆、55%是系統(tǒng)輔機(jī);其中電解電堆成本中53%是雙極板;膜電極成本由金屬Pt、金屬Ir、全氯磺酸膜和制備成本四要素組成。由于PEM電解槽的質(zhì)子交換膜需要150-200微米,在加工的過程中更容易發(fā)生腫脹和變形,膜的溶脹率更高,加工難度更大,主要依賴于國外產(chǎn)品。由于PEM電解槽使用純水作為電解原料,產(chǎn)生的氫氣中不會帶入堿霧,有利于提升氫氣品質(zhì)。阿拉善附近電解水制氫設(shè)備公司
在電解水制氫過程中,由于水是一種弱電解質(zhì),一般會添加其他電解質(zhì)。電解質(zhì)的選擇會影響制氫設(shè)備的使用壽命、能源消耗和成本。根據(jù)電解質(zhì)的不同,可分為堿性溶液、質(zhì)子交換膜、固體氧化物、小分子溶液、海水等。堿性溶液電解質(zhì)成本低、腐蝕性高、設(shè)備壽命短,是比較成熟的技術(shù)。質(zhì)子膜電解質(zhì)具有效率高、成本高等特點(diǎn),是一種較為成熟的技術(shù)。固體氧化物電解質(zhì)耐久性差,啟動速度慢,目前仍處于測試階段。利用小分子溶液和海水作為電解質(zhì)的技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)用性,但仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段。在電解質(zhì)的開發(fā)過程中,需要研究電解質(zhì)與催化劑的相容性,以及電解質(zhì)與能量波動的相容性。未來對氫能的需求將繼續(xù)增長,因此水電解用的電解質(zhì)引起了廣泛的關(guān)注。研究人員正在從不同的角度對電解質(zhì)進(jìn)行深度研究。洛陽國內(nèi)電解水制氫設(shè)備產(chǎn)量PEM電解水制氫的系統(tǒng)響應(yīng)速度快,適應(yīng)動態(tài)操作。
壓縮制氫設(shè)備是一種通過物理過程令氫氣密度增加,從而實(shí)現(xiàn)純化的方法。其通過將自然氣或氣態(tài)氫氣經(jīng)過多重凈化過程后,被送入壓縮機(jī)中進(jìn)行壓縮,壓縮后的氫氣的壓力可以達(dá)到700-900bar,從而達(dá)到純化的目的。其優(yōu)點(diǎn)是適用范圍廣,處理量大,同時沒有任何排放物,環(huán)保性好。但是由于需要高壓設(shè)備,造價較高,并且存在一定安全隱患。綜上所述,常見的制氫設(shè)備主要包括水電解制氫設(shè)備、膜分離制氫設(shè)備和壓縮制氫設(shè)備。不同的制氫設(shè)備各有優(yōu)缺點(diǎn),應(yīng)用于不同的領(lǐng)域和環(huán)境。在未來的研發(fā)中,制氫設(shè)備不斷迭代升級,有望在能源轉(zhuǎn)型和氫能產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更為重要的作用。
風(fēng)能是一種很有前途的可再生能源,它能減少溫室氣體排放和對化石燃料的依賴。然而,作為一種天然能源,速率可變和不穩(wěn)定性是風(fēng)能的固有性質(zhì)??勺兒筒环€(wěn)定是由于不同天氣條件引起的隨機(jī)變化。風(fēng)力發(fā)電每天都在變化,也被認(rèn)為是高度間歇性的,因?yàn)樗妮敵鋈Q于風(fēng)速、大氣條件和其他因素,這種間歇性對電網(wǎng)運(yùn)營商確定給定時刻的可用電量提出了挑戰(zhàn)。對于風(fēng)能的不穩(wěn)定性,可以采用一種可再生能源的組合系統(tǒng),即太陽能、風(fēng)能、潮汐等多種能源的協(xié)同組合。該組合系統(tǒng)一般能產(chǎn)生更可靠的電力,且優(yōu)于系統(tǒng),提高了效率和可靠性。例如,風(fēng)能和太陽能的協(xié)同效應(yīng)可以較好地緩解風(fēng)能和太陽能各自發(fā)電的不穩(wěn)定性。未來需要開發(fā)出更多更優(yōu)的組合可再生能源系統(tǒng)。PEM電解槽的單位成本仍然遠(yuǎn)高于堿性電解槽。
電解水制氫,即通過電能將水分解為氫氣與氧氣的過程,該技術(shù)可以采用可再生能源電力,不會產(chǎn)生CO2和其他有毒有害物質(zhì)的排放,從而獲得真正意義上的“綠氫”。電解水制氫原料為水、過程無污染、理論轉(zhuǎn)化效率高、獲得的氫氣純度高,但該制氫方式需要消耗大量的電能,其中電價占總氫氣成本的60%~80%。實(shí)際來看,綠氫制備的技術(shù)路線有多種,包括:堿性水電解技術(shù)(ALK)、陽離子/質(zhì)子交換膜水電解技術(shù)(PEM)、固體氧化物水電解技術(shù)(SOEC)、陰離子交換膜電解水技術(shù)(AEM)。在制氫設(shè)備加速推陳出新的背后,電解水制氫設(shè)備領(lǐng)域的投融資呈現(xiàn)不斷高漲的強(qiáng)勁勢頭。濟(jì)寧本地電解水制氫設(shè)備廠家排名
而酸性電解水制氫設(shè)備因?yàn)槠涓咝А⒏呒兌鹊臍錃猱a(chǎn)出而備受關(guān)注,但是設(shè)備價格和穩(wěn)定性相對較差。阿拉善附近電解水制氫設(shè)備公司
制氫效率方面,行業(yè)成熟產(chǎn)品的直流電耗普遍在4.5kWh/Nm3左右,隆基氫能發(fā)布的Hi1系列電解槽可以實(shí)現(xiàn)4.3、4.1kWh/Nm3的直流電耗,可以行業(yè)水平。單體裝備制氫量方面,隆基氫能、718所、NEL、西門子、Mcphy等廠家均推出了15MW左右的單體制氫裝備,有效降低了制氫裝備成本。制氫壓力方面,部分廠家如NEL、蒂森克虜伯、西門子采用常壓配套壓縮機(jī)方案滿足終端用氫需求,部分廠家如隆基氫能、718所采用中壓配套壓縮機(jī)方案滿足終端用氫需求,部分廠家如Sunfire、Mcphy、西門子及大部分PEM廠家采用3Mpa左右的制氫壓力配套壓縮機(jī)方案滿足終端用氫需求。行業(yè)尚未形成清晰的制氫壓力方向,不同廠家技術(shù)理念也各不相同,應(yīng)結(jié)合不同壓力方案的成本、性能、可靠性差異選擇合適的一種。 阿拉善附近電解水制氫設(shè)備公司