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中车株洲所柔性绿电制氢系统

目录

一绿电制氢面临的问题与挑战

一电传动产业概述

二柔性绿电制氢系统解决方案

三产品应用情况

PART1

绿电制氢面临的问题与挑战

绿电制氢面临的问题与挑战

行业痛点—电氢耦合问题

相较于传统电解化工行业强电网支撑长时间满负荷运

强电网支撑，行，绿电制氢系统具有以下特点：

刚制氢负荷恒定

性风电随机性，光伏周期波动性，新能源电网出力

调

节情况变化大；

实现电解水制氢负荷曲线与风光发电量匹配，需

要实时调节制氢系统的负荷曲线。

电成本占绿氢总成本80%左右，应尽量用弃风弃

柔弱电网支撑，

性制氢负荷跟随电或谷电制氢，降低制氢综合成本；

调风光波动

节

如何适应新能源出力快速波动性，从源侧降低制氢成本，需要柔性调节。

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绿电制氢面临的问题与挑战

行业痛点—离网制氢问题

离网关键技术：离网、弱并网制氢系统的稳定性、系统性故障保护的问题。

离网振荡问题；

大功率短时负荷突变；

电网低频震荡大功率负荷突变大功率设备短路或者是故障

修复之后重新并网工频冲击。

负荷波动工频带载冲击

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绿电制氢面临的问题与挑战

行业痛点—碱性电解槽问题

•安全隐患

大标方碱性电解槽存在氢氧互串问题，容易产生炸槽事故。

•能耗高

绿电制氢成本80%在于电费，当前千方槽能耗普遍高于4.5kWh/Nm3H。

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•功率负荷范围窄

实际负荷范围在40%~110%，难以满足风光电力波动场景下制氢。

•寿命不及设计年限

大规模新能源制氢，在高电流富氧环境的化学腐蚀及高速气泡冲刷的物理冲蚀下，造成催化

剂脱落、隔膜氧化脱硫、铁离子沉积等，导致电解槽性能衰减。

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绿电制氢面临的问题与挑战

行业痛点—气液调控问题

大标方碱性电解槽一般只能在40%-110%负

荷率下波动，低负荷下氢气纯度不满足要求，

难以适用新能源波动；

波动性下的气液两相流调控难度增大，碱液

循环补水、气液分离、氢氧分离、氢气提纯

在波动性下的调节阈值、调节速率、调节精