日前,上海氫盛創(chuàng)合能源科技有限公司自主投資建設(shè)的兆瓦級PEM電解槽綜合測試平臺正式投用,標志我國在大功率PEM電解水制氫設(shè)備測試方面實現(xiàn)了新突破,這一突破意味著我國具備了更先進的測試手段來評估和優(yōu)化PEM電解槽的性能,為后續(xù)的技術(shù)研發(fā)提供了堅實的數(shù)據(jù)支持,有助于加速氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,對實現(xiàn)“雙碳”目標具有重要意義。
目前,氫盛能源已完成待交付客戶的200標方電解槽全部項目實測驗證。該測試平臺可滿足產(chǎn)氫量50~300Nm3/h范圍內(nèi)的PEM電解槽全功率的下線檢測、性能測試與耐久性測試,測量和控制相關(guān)的零部件均選用了一線進口品牌,具有高精度、高可靠性和高安全性。測試項目涵蓋電解槽極化特性測試、溫壓敏感性測試、風(fēng)光負荷模擬測試,分析電解槽能耗效率、響應(yīng)速度、產(chǎn)氫量、產(chǎn)氫純度、水平衡、部件離子析出等。
在電解槽直流供電保障方面,配備了測試級高精度IGBT電源,電流、電壓測控精度達到0.5% ,直流紋波低于<0.5%。針對電解槽的運行狀態(tài),配備了在線絕緣電阻監(jiān)測系統(tǒng)、高頻阻抗測量系統(tǒng)和300通道的小室電壓巡檢系統(tǒng)。
在測試過程水質(zhì)保障方面,配置了超純水機組,具備消除離子、溶解氣體、細菌和有機物等功能,可生產(chǎn)滿足GB/T 6682-2008一類水標準的超純水。同時,在測試系統(tǒng)的純水入口、純水儲罐、冷凝水罐以及電解槽進口和出口均配置了高階溫度補償電導(dǎo)率儀,可全面監(jiān)測電解槽以及測試系統(tǒng)關(guān)鍵位置的水質(zhì)信息,保障測試過程的可靠性。此外,測試系統(tǒng)配備多個去離子器,可對循環(huán)水、冷凝回收水進行在線純化,保障水質(zhì)的同時減少純水消耗量。去離子系統(tǒng)獨立旁路設(shè)計可確保進入待測電解槽內(nèi)的水質(zhì)不高于0.1μS/cm,避免系統(tǒng)中的析出離子污染電解槽。
在測試功能完善性保障方面,測試系統(tǒng)配置了水平衡分析功能,在線分析不同工況下電解槽跨膜水傳輸速率,并精確計算純水的真實消耗量。測試系統(tǒng)可滿足最高5MPa的測試需求,并配備流量可控的預(yù)增壓系統(tǒng),可滿足電解槽快速壓力循環(huán)的測試需求。系統(tǒng)還配備了全流量氫氣干燥系統(tǒng),確保待測氫氣露點不高于-40℃,保證氫氣流量檢測的準確性,精確評估電解槽的電流效率。
在測試安全保障方面,測試系統(tǒng)采用了整機防爆設(shè)計標準,通過了TUV萊茵的HAZOP評估,配備了獨立安全SIS系統(tǒng)且通過了萊茵現(xiàn)場功能安全驗證,關(guān)鍵安全回路滿足SIL2等級。針對電解槽串漏的風(fēng)險,配置了氫氣和氧氣快速采樣系統(tǒng),可將電解槽出口的氣體以最短路徑分別送至氫中氧和氧中氫氣體分析儀,極大降低了氣體分析的滯后性,在電解槽串漏早期即可識別串漏風(fēng)險,提高電解槽和系統(tǒng)的安全性。
在測試服務(wù)全面性方面,除了新投運的兆瓦級電解槽測試平臺,氫盛能源還擁有300kW測試臺1臺,10kW測試臺3臺,1kW測試臺若干,并配備一支具有豐富測試經(jīng)驗的工程師團隊,可針對各類客戶的需求,對外提供定制化測試方案與優(yōu)質(zhì)的測試服務(wù)。
上海氫盛創(chuàng)合能源科技有限公司是上海氫晨新能源科技有限公司下屬全資子公司,專注于為客戶提供電解水制氫系統(tǒng)解決方案,承接電解水制氫項目總承包、電解水制氫系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)、電解水關(guān)鍵設(shè)備及材料加工制造等多方面業(yè)務(wù)。公司于2023年7月發(fā)布自主研發(fā)的250標方兆瓦級大功率PEM電解槽,目前研發(fā)生產(chǎn)的堿性電解槽技術(shù)水平行業(yè)領(lǐng)先,PEM電解槽技術(shù)水平國際一流,且具有將堿性電解槽、PEM電解槽與風(fēng)光資源三者耦合的系統(tǒng)集成技術(shù)。依托母公司,氫盛能源憑借在氫燃料電堆領(lǐng)域的國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢,同時結(jié)合公司多年在電解水制氫系統(tǒng)及材料方面在研發(fā)、設(shè)計、加工制造、檢測等方面的技術(shù)積累和工程經(jīng)驗。
目前,氫盛能源已建成PEM電解槽年產(chǎn)300MW生產(chǎn)線,并擁有1000平方米甲類廠房實驗室,滿足實驗室瓦級、千瓦級到兆瓦級PEM電解槽測試需求。并擁有PEM 核心零部件膜電極的自主生產(chǎn)和供貨能力,具備氣體擴散層自主工藝和極板、極框的自主設(shè)計能力;同時在制氫后處理系統(tǒng)方面進行軟件開發(fā)、硬件集成,并推出PEM和堿性制氫耦合系統(tǒng)和耦合制氫能量管理系統(tǒng)。