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氢能是未来能源参与者!创新碱性电解水技术不可或缺

发布日期:2023/8/7    Tag:氢能,创新,碱性水电解技术,未来能源

    为了控制全球变暖,减少对化石能源的依赖,我国建立双碳目标,太阳能、风能、水能等可再生能能源发电装机正不断增加。2022年,我国可再生能源发电量达到2.7万亿千瓦时,占全社会用电量的31.6%,较2021年提高1.7个百分点,相当于减少国内二氧化碳排放约22.6亿吨。可再生能源不仅环保,而且能够持续不断地供应能源。但太阳能和风能的波动特性与电力需求之间的不平衡性,将不可避免地导致绿色能源的过剩。氢能,将是可再生能源的重要“伙伴”。

    | 用高效制氢技术,助力可再生电力消纳

    使用电池、蓄水等储能方式,对于季节性的绿色能源需求来说规模太小,电解水制氢将是眼下最好的选择。通过水电解反应,将水分解成氢气和氧气,再将氢气储存或直接用于供能,可以用来解决电网削峰填谷、可再生能源电力并网稳定性问题,有利于提高电网灵活性和强韧性。构建“电氢”体系是推进可再生能源开发、加快能源转型进程的一条重要路径。

▲ KOK服务氢能 CPUH2-1000/1.6-D 
    为支持绿氢的规模应用,提高电氢转换效率,KOK服务氢能研发团队在降低电解槽能耗方面不断探索和研究,以原有碱性电解制氢技术和设备的基础上,在新材料、新结构、新工艺等多方面积极创新,独立研发出一款新型的大标方碱性电解槽(CPU-1000/1.6-D)。

    通过验证,大标方的制氢电解槽与后处理系统相容性好,新型双极板结构使电极表面电位-电流分布更均匀,电子导体欧姆损耗更小,直流能耗更低,在2500A/㎡电流密度时,电解槽直流能耗≤4.3KW·h/Nm³。

    今年4月,KOK服务氢能1000Nm³/h碱性水电解制氢系统成功通过德凯的产品认证,验证了KOK服务氢能电解槽的高性能和可靠性,并且高度契合能源转型带来的大规模制氢需求。

    | 获得平价绿氢,ALK制氢技术不可或缺

    早在1902年,氢气就曾被当做能源来使用,但是为什么氢能到现在都没能普及?氢元素是宇宙中最为丰富的元素,然而在地球上,氢气的存量却很有限。这是因为氢原子的唯一电子极易被其他元素俘获,从而形成新的物质,例如水(H2O)。想要获得氢气,就必须破坏氢原子与其他原子之间的化学键,这将需要消耗很多能量,制氢成本因此十分高昂。但现在情况不同了:“双碳目标”为推动可再生能源发展提供了巨大的助力,同时可再生电力的价格也已显著降低,氢能发展也迎来了重要的转折点。

    考虑到资源的可用性、成熟度、经济性等,在技术方面,KOK服务氢能目前专注推进ALK制氢路线,以实现安全、可靠、切实可行的零碳之旅。

▲ KOK服务氢能 CPUH2-200/1.0-C 

    基于平价制氢的需求,KOK服务氢能最近推出了一款集装箱式制氢系统(CPU-200/1.0-C),可应用于室外环境,土建成本小;每天可以生产约430kg的高纯氢(99.999%),方便移动,扩大可达性。该系统采用非金属框架的碱性电解槽,并应用1拖2的结构设计,以实现更紧凑、更轻量的升级;此外,KOK服务氢能的碱性电解槽使用全新一代隔膜,效能转化率高,系统功耗≤55KW·h/kg。

    | 推动多个行业降碳,氢能大有所为

    加快实现碳中和以应对气候变化正逐渐成为全人类的共识。氢能作为一种清洁能源,正在被越来越多的人所关注。

    欧洲提出了一种Power-to-X的概念,即可再生电力转换为其他能源产品的发展路径,其中的转换媒介就是绿氢。在能源领域,氢能被应用于燃料电池发电、储能等方面。在交通运输领域,氢能汽车也已经开始推广商用化,目前我国加氢站部署数量居世界第一。在钢铁、化工等高碳排放行业,示范项目也开始探索和尝试;此外,分布式热电联供系统被提出应用于建筑功能供暖等领域,可实现绿色低碳的生活方式。

    未来,氢能在推动多个行业降碳方面有着具有巨大潜力。目前,KOK服务氢能已与多部门签署制氢设备供应的战略合作伙伴关系。未来我们将与合作伙伴共同努力,携手成就全新的能源未来。

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