制氢电源适配器方法 ,是把公率放大光电子装制答配电解设备槽一块 ,将可重复利用新生物质生物质能源资源如情电、阳光能、核技术性等变更换为氧气 ,也可将氢助燃剂电板有效的转化为交流电 ,然后实行可重复利用新生物质生物质能源资源的良恶反复 。IGBT制氢电源线开关配适新新生物质生物质能源资源电力系统 ,免减半交流电装制 ,且响应的运行最慢 ,总体变换使用率高 。报好名的交由质感 ,是国内的首家一键应该用大公率IGBT电源线开关技术性的绿电制氢工程项目 ,也是中车的今天机电与三峽新新生物质生物质能源资源在光伏发电制氢前沿技术的第一次 的合作 。
中车时代电气以精湛的设计研发、生产制造技术 ,为该项目提供大功率IGBT制氢电源装备 ,提高能源用户运行的灵活性与综合效能 ,向绿电制氢行业展示装备制造的能力 ,推动IGBT制氢电源在绿电制氢领域的工程化应用 。中车株洲所坚持创新驱动 ,不断将轨道交通产业积累的先进技术向新能源产业延伸 ,依托“器件、材料、算法”内核技术 ,在“双碳”领域打造完整的技术链和产业链 ,构建起“风光水储氢”一体化发展新格局 。
制氢电源的非标性与解决方案
制氢电源是一种特殊的工业电源 ,是各类电力与电解槽之间的连接转换枢纽 ,以提供恰当的电压和电流来促进水电解过程从而产生氢气 ,其主要结构包括整流柜、变压器、控制及冷却系统等 。电解水制氢设备的电力来源可能是电网 ,也可能是波动性较强的可再生能源电力 ,如光电、风电 ,其中光电表现为较为规律的昼夜周期特性 ,而风电则是实时随机波动的交流电 ,交流电中50赫兹以上的所有频段称为谐波 ,会对电网其他设备造成干扰 。
制氢电源的作用就是根据不同的电网特性 ,将电转化为电解槽可用的直流电 ,并尽量降低谐波 ,保证功率因数 ,提升供电效率 。另一方面 ,电解槽装置对电压、电流的稳定性和精度要求更高 ,且不同厂家的电解槽产品设计规格各异 ,需要经制氢电源输出的额定工作电压、电流也各不相同 ,因此在实际应用时 ,制氢电源基本是非标化定制产品 。
目前主要的解决方案主要包括:SCR可控硅(晶闸管)整流 ,二极管不控整流+IGBT斩波 ,或PWM整流+IGBT斩波等 。其中SCR可控硅(晶闸管)整流方案是目前采用较多的大规模电解水制氢解决方案 ,适用于相对稳定电网 ,采用多脉波 ,配合电能质量装置改善供电质量 ,发展已较为成熟 ,具有可靠性高、效率高、投资低、维护量小等优点 。IGBT方案则更适应新能源功率波动大、支撑能力弱、快速调节能力高的绿电场景 ,尤其是PWM整流+IGBT斩波方案 ,不仅能满足电解槽直流电压调整范围 ,也能实现交流输入侧电流的低谐波和高功率因数 。
氢能 ,电源企业新增长赛道
目前制氢电源领域的参与企业包括英特利、中车时代电气、阳光电源、通达电磁能、江阴天马、必一Bsports运动电气、苏州汇川、力源海纳、动力源新能源、苏州嘉佰志、能华电源等 ,基本都是在其他工业电源领域有着深厚的经验积累的企业 ,捕捉到氢能产业的发展机遇并展开产品、技术布局和储备 。
部分企业如英特利、中车时代电气、通达电磁能等今年以来频传好消息:如英特利在一个月之内连续新签8家电解设备厂家的首台套制氢整流电源订单 ,并斩获海外首台光伏纯离网大容量制氢电源订单;中车时代电气成功斩获国内首个大功率IGBT制氢电源批量订单;通达电磁能提供的MW级制氢电源成功投运等 。
也有企业处于浅投入的观望状态 。“制氢电源产品目前虽然呈现非标特征 ,但从产品难度上并不是很难 ,主要是要做好波动范围控制 ,现有的电源技术完全可以覆盖电解水制氢设备的应用需求 ,必一Bsports运动也是在适当投入布局 ,等待着氢能赛道崛起 。”其中一家电源厂家直言 。
但不可否认的是 ,氢能赛道的温度已经上升 。根据高工氢电产业研究所(GGII)《中国电解水制氢项目数据库》统计 ,2022年以来 ,国内已公开在建及规划电解水制氢项目制氢总规模高达12.1GW 。其中 ,2023年和2024年规划建成项目装机分别达到1327MW和4716MW 。电解水制氢设备市场正迎来井喷式发展 ,配套的制氢电源市场呼之欲出 。
首个大功率IGBT制氢电源批量订单顺利交付
5月22日 ,中车株洲电力机车研究所有限公司旗下时代电气 ,为三峡集团鄂尔多斯纳日松40万千瓦光伏制氢示范项目提供的首批大功率IGBT制氢电源设备顺利启程 。这是国内首个顺利交付的大功率IGBT制氢电源批量订单 。
此次交付的项目订单 ,是国内首个批量应用大功率IGBT电源技术的绿电制氢项目 ,也是中车时代电气与三峡新能源在光伏制氢领域的首次合作 。为确保该项目的顺利实施 ,该公司成立了专项小组 ,全程对技术协议、产品方案、施工图纸、工艺要求、安装及使用关键点等进行认真梳理 ,对生产过程、产品质量等进行严格的监督管理 ,及时协调解决项目执行过程中的各项问题 。截至目前 ,该项目全部产品均一次通过出厂试验、具备发运条件 。
据了解 ,公司自主研发的IGBT全控制氢电源产品 ,包括单机组功率高达10000kW的制氢电源系统 ,可以适应2000标方及以下的碱性/PEM电解槽 ,这些产品具有模块化、高效、快速精准、电网友好、智能、安全等特点 ,可广泛应用于大规模绿电制氢、工业制氢、分布式制氢、加氢站等场景 ,为推动我国氢能产业发展提供了强有力的技术支撑 。 公司推出的风冷、水冷以及一体机三个系列的制氢电源产品 ,其模块化的设计能够匹配不同规模应用场景的需求 ,集成IGBT技术 ,基于智能控制平台 ,可实现快速精准控制 ,且高效、对电网友好 ,可为电解槽提供最优的电源方案 。
此次 ,中车时代电气以精湛的设计研发、生产制造技术 ,为该项目提供了大功率IGBT制氢电源装备 ,提高了能源用户运行的灵活性与综合效能 ,再次向绿电制氢行业展示了装备制造的能力 ,也进一步推动了IGBT制氢电源在绿电制氢领域的工程化应用 。
近年来 ,中车株洲所深耕交通和能源领域 ,坚持创新驱动发展 ,不断将轨道交通产业积累的先进技术向新能源产业延伸 ,将轨道交通的系统集成、变流及控制等关键核心技术平移应用于风电、光伏、制氢及综合能源业务 ,依托“器件、材料、算法”内核技术 ,在“双碳”领域打造了完整的技术链和产业链 ,构建起“风光水储氢”一体化发展新格局 。
氢能是未来国家能源体系的重要组成部分 。国家发展改革委、国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》中明确 ,要加快提高可再生能源制氢转化效率和单台制氢装置规模 ,突破氢能基础设施环节关键核心技术 。
纳日松40万千瓦光伏制氢示范项目 ,是国内首个批量应用大功率IGBT电源技术的绿电制氢项目 。中车时代电气公司自主研发的IGBT制氢电源设备在现场实证成功 ,试验数据表明 ,该产品效率高、纹波小、控制精准、功率因数高、电网谐波小、系统响应快 ,具备无功补偿能力 ,适应大规模绿电制氢复杂电网的需求 ,能有效提高电解制氢的能效比 ,获得了在场专家团及客户肯定 。
由中车时代电气研发的大功率IGBT制氢电源 ,是绿电制氢的关键设备 ,将搭配国内三家主流电解槽 ,与两种主流制氢技术路线电解槽配套 ,实现批量应用 。此次顺利交付 ,是该公司实证成功后斩获的国内首个批量应用项目订单 ,已受到国内能源发电企业、国外绿电制氢行业的高度关注 。中车时代电气公司将借此打造国内绿电制氢的样板工程 ,助力未来绿电制氢产业的快速发展 。