近日，第三屆中國綠氫與應(yīng)用發(fā)展論壇在內(nèi)蒙古鄂爾多斯正式召開，會議探討中國綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)進(jìn)展、應(yīng)用案例以及未來發(fā)展前景等多個議題。

株洲中車時代電氣股份有限公司中車技術(shù)專家、正高級工程師陳潔蓮發(fā)表演講：從電力電子角度談綠電制氫電源解決方案。分析了綠電制氫的電源需求、制氫電源方案并展示了中車制氫電源產(chǎn)品化方案。

株洲中車時代電氣股份有限公司立足交通和能源領(lǐng)域，積淀了“算法、器件、材料”三大內(nèi)核技術(shù)，具備從半導(dǎo)體器件-模塊-整機(jī)-系統(tǒng)完整的自主產(chǎn)業(yè)鏈。在氫能領(lǐng)域有超過50+電源訂單。

當(dāng)前綠電制氫電源呈風(fēng)電隨機(jī)性，光伏周期波動性，新能源電網(wǎng)出力情況變化大的特點(diǎn)，新能源的滲透率越來越高，為了實現(xiàn)電解水制氫負(fù)荷曲線與風(fēng)光發(fā)電量匹配，需要實時調(diào)節(jié)電解槽制氫電源的負(fù)荷曲線，電源需要在電解槽30%-110%負(fù)荷率下波動。

在半導(dǎo)體的選擇上，陳潔蓮也分析了各種半導(dǎo)體的特點(diǎn)。晶閘管在超大容量，超大電流領(lǐng)域有著不可替代優(yōu)勢；IGBT 開關(guān)頻率高，響應(yīng)速度快，雙向可控，面向中小容量適配性，性價比高；在某些高壓場景具備不可替代性；IGCT面向中壓大容量場景更適配；功率SiC 變流器在成熟和規(guī)?；瘧?yīng)用在培育中。

制氫電源方案包括交流耦合制氫、風(fēng)電一機(jī)一儲方案以及直流耦合制氫方案。

部分場景，直流耦合制氫效率更高。直流耦合制氫包括低壓直流耦合制氫：制氫電源中小功率，技術(shù)相對成熟，適合電站和制氫工廠近端微網(wǎng)場景；中高壓直流耦合制氫：中壓可實現(xiàn)數(shù)十公里距離傳輸，再通過直流制氫電源為電解槽供電，但傳輸技術(shù)工程化難度較大，主要難點(diǎn)是直流固態(tài)開關(guān)技術(shù)、直流系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)、隔離型DC/DC級聯(lián)變流器技術(shù)。

交流耦合電源方案包括SCR電源和IGBT電源。SCR適用于相對穩(wěn)定電網(wǎng)，采用多脈波，配合電能質(zhì)量裝置改善供電質(zhì)量；IGBT更適應(yīng)新能源功率波動大、支撐能力弱、快速調(diào)節(jié)能力高的綠電場景；離網(wǎng)場景更應(yīng)選擇IGBT全控方案。但不管是SCR還是IGBT方案，都需高度重視系統(tǒng)中L與C的匹配設(shè)計，避免系統(tǒng)的諧振，陳潔蓮表示。
交-直流耦合配合，可滿足電解槽滿負(fù)載率和全天候需求。

中車IGBT制氫電源匹配市場主流制氫系統(tǒng)，功率單元組合靈活，單機(jī)組適配2000標(biāo)方以下不同電解槽電壓-電流，電源在30%~110%負(fù)載范圍內(nèi)，都具有優(yōu)良的電網(wǎng)側(cè)和負(fù)載測性能。IGBT制氫電源是智能化制氫電源，可一鍵啟動、快捷調(diào)試、全面感知、壽命預(yù)測，讓工廠生產(chǎn)更加自動化。電源一體化組裝，集成撬裝方案，安裝調(diào)試更便捷。