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AEM電解水制氫技術在綜合能源站的場景適應性

   2024-12-31 穩石氫能2280
核心提示:AEM(陰離子交換膜)電解水制氫技術憑借能源靈活適配、制氫效率可觀、安全系數高、空間與環境適應性好等優勢

新能源發展如火如荼,帶動了社會能源轉型的加速,綜合能源站作為一種集成多種能源形式的設施,對于清潔、高效的制氫技術有著迫切需求。

AEM(陰離子交換膜)電解水制氫技術憑借能源靈活適配、制氫效率可觀、安全系數高、空間與環境適應性好等優勢,成為深度契合綜合能源站能源轉換和存儲需求的技術選擇。

一、備受青睞的綜合能源站

隨著社會生產力發展,人類開發應用的能源種類不斷增多,而相應的供給端呈現不均衡態勢,各類能源在供給側各自發展,一定程度上限制了能源利用率;而社會綜合用能的需求不斷增長,不同用戶的能源需求也日漸多樣化,因此,旨在整合石油、電力、天然氣、熱能等多種能源形式,實現能源高效轉換、存儲和分配的綜合能源站一經推出,便已得到市場與用戶的高度青睞。

二、AEM 在綜合能源站的適配性

1、能源靈活適配

1.1、適應多種電力來源

綜合能源站通常具備多種電力供應方式,包括電網供電、分布式可再生能源(如太陽能、風能)以及余熱發電等。AEM 電解水制氫系統啟停速度快,能充分適應可再生能源的間歇性與波動性,可以根據綜合能源站的電力供應情況靈活運行,在電力富余時段(如可再生能源發電高峰期)利用谷價電或棄電進行制氫,直接加注或通過燃料電池在峰價時放電應用,實現能源的存儲和轉化,提高能源綜合利用率。

1.2、耦合其他能源系統

AEM電解水制氫系統作為氫能源產出端,能與其他能源系統深度兼容。目前已落地驗證的的應用有結合天然氣系統,運用摻氫天然氣進入燃氣輪機發電,能夠提高發電效率并降低碳排放;與熱能系統集成,利用電解過程產生的廢熱為站內的供熱或制冷系統提供熱能,可實現能源的梯級利用。

2、制氫效率與規模

2.1、較高的制氫效率

AEM電解水制氫技術在理想工況下,具有較高的電流效率和較低的電解電壓,從而能夠實現較高的制氫能效。穩石氫能AEM電解水制氫的能耗可降低至4.1kW/Nm3左右,系統綜合轉換效率可達85%,這對于綜合能源站降低運營成本、提高能源轉換效率具有重要意義。

2.2、靈活調整制氫規模

綜合能源站對氫氣的需求一般會隨季節、用戶類型以及能源市場情況等因素而變化。穩石氫能AEM電解水制氫系統撬裝集成靈活,模塊化設計可以便捷實現電解槽數量的增減,實現制氫能力的調整,以滿足不同工況下的氫氣需求,從千瓦級的小型分布式制氫裝置到兆瓦級的大型集中式制氫系統均可快速完成。

3、安全性與可靠性

3.1、操作安全性高

AEM電解水制氫運行條件相對溫和,電解槽的工作溫度和壓力一般較低,相比于高壓、高溫的水電解技術,AEM制氫系統顯著降低了制氫安全風險。此外,陰離子交換膜的使用避免了強堿性電解液的腐蝕性,提高了系統操作安全性。

3.2、可靠性強

穩石氫能采用了獨特的結構進行化學聚合,獲得了具有本征微孔的高強度不易變形的陰離子交換膜,該膜材具備更高的拉伸強度,同時保持了較高水平的離子電導率,性能優于行業平均水平,能確保在復雜工況下長期穩定安全運行。

除此自外,穩石氫能自主開發的集控系統具備完善的監測與控制功能,可以實時監測電解槽的運行狀態,通過強化系統集控邏輯,重視控制信號(如電壓、電流、溫度、壓力、液位、循環水流量、電導率檢測等)應對,提升產品安全性;同時采用恒壓爬坡,逐步升壓,恒流控制等穩健控制策略,確保系統穩定運行,滿足綜合能源站對氫氣持續穩定供應的要求。

4、空間與環境適應性

4.1、占地面積小,節約土地資源

隨著城市土地資源的日益緊張,綜合能源站對設備的占地面積要求也越來越嚴格。穩石氫能AEM電解水制氫系統采用緊湊的模塊化設計,占地面積較小,適合在空間有限的綜合能源站內進行安裝和布置,有利于綜合能源站的整體規劃和布局。

4.2、環境友好

AEM電解水制氫的副產物為氧氣與部分水,不會對環境造成污染,十分契合綜合能源站追求綠色、低碳發展的理念;且采用電解水制氫技術也有助于提升綜合能源站的環保形象,滿足日益嚴格的環境法規要求。

隨著技術的不斷進步和研發投入的逐步增加,穩石氫能AEM電解水制氫技術將不斷攻關技術應用難點,力爭在綜合能源站領域得到更廣泛的應用和推廣,為全球能源轉型和可持續發展做出貢獻。

 
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