氢能装备工业化进程再添实绩   

  9月12日,绿氢创新发展论坛暨科技成果发布会在江苏无锡举行,隆基氢能科技有限公司(以下简称隆基氢能)自主开发的新一代碱性电解水制氢设备ALK G系列产品首次正式发布,其中3000标准立方米/时电解槽为目前国内甚至全球单体规模最大。这是隆基氢能继今年2月发布ALK Hi1系列制氢设备的又一次新品亮相,意味着我国在攻克大型电解水制氢设备技术、持续下探单位制氢成本,实现氢能装备工业化进程中迈出坚实一步。

  从单产新高到能效新高

  隆基氢能此次发布的G系列电解槽产氢量分别为1200标准立方米/时、1500标准立方米/时、2000标准立方米/时和3000标准立方米/时,可用于绿氢需求较大的煤化工、炼化等工业领域。

  “G系列产品是我们基于提高单位产氢气量打造的一款定位为大型商业化的绿氢装备,也是面向工业领域推出的最优单位制氢成本、最低初始投资成本的标杆产品。”隆基氢能总裁马军介绍说,该公司研发团队瞄准核心方向攻克了能效损失、性能下降等技术难关,破解系列难题。

  由于采用了新材料提升电流密度和小室面积,隆基氢能的G系列碱性电解水制氢设备不但单台电解槽产气量大幅提高,而且在降低设备制造成本、工程投资成本,以及保持产品性能和较低电耗方面优势明显,同时在结构设计上进行优化,确保电解槽安全可靠。

  比如,1台2000标准立方米/时电解槽相较于2台1000标准立方米/时电解槽,占地面积可节约30%,重量减轻20%;制造电解槽的原材料钢材减少9.4吨,节省投资20%。以年产2万吨绿氢的中国西部地区光伏发电制氢项目为例,大约需要52台1000标准立方米/时电解槽,将其替换成26台2000标准立方米/时电解槽后,以电价为0.2元/千瓦时计算,单位制氢成本可下降4.68%。

  制氢装备大型化成为趋势

  科技部2021年发布的《“十四五”国家重点研发计划》氢能技术重点专项中明确提出,开展额定产氢量超过3000标准立方米/时的高效大功率碱水电解槽关键技术开发与装备研制。

  同济大学新能源汽车工程中心副主任张存满表示,电力系统预测到2060年绿氢总需求量将达1.3亿吨,电解水制氢系统将以大规模的100兆瓦~1000兆瓦为主,即制氢能力1万~10万吨/年。碱性电解水制氢要围绕制氢装备的成本、效率、寿命和波动四方面关键问题展开技术攻关研究。设备大型化能够带动降本增效,意味着在低能耗和高稳定性的条件下,可以实现更大规模生产绿氢。

  “大型化并非简单地把设备材料和尺寸放大,电解槽也存在尺寸、重量、制造、成本等约束边界效应,与应用模式和需求密切相关。”张存满提醒说,比如在关键技术方面,要重视气液传质均衡设计与控制技术、大型电解槽结构设计技术、功率波动适应性关键技术等。

  在吉电股份氢能业务总监、氢能产业中心主任王宪民看来,电解水制氢装备是整个产业的核心,装机规模化、单体大型化、系统智能化成为发展趋势。

  技术创新成就行业地位

  王宪民介绍说,该公司已在吉林大安启动建设18万吨/年绿色合成氨示范项目,其中隆基氢能以排名第一的成绩中标15套电解水制氢系统订单,并为项目系统规划、工业设计提供了重要技术支持。

  今年8月30日,我国首个万吨级光伏绿氢炼化示范项目——中国石化新疆库车绿氢项目全面建成投运。隆基氢能作为该项目制氢核心设备供应商,首次为炼化项目提供绿色氢气,制氢设备安全平稳运行,并首次采用“4对1”制氢系统。

  在成果发布会上,隆基氢能与兴国铸业签署氢冶金绿氢装备战略合作暨3000标准立方米/时电解槽购销协议。双方将针对冶金行业绿氢应用面临的关键问题进行协同攻关,推进相关成套技术与装备开发和推广应用。

  记者了解到,今年上半年,隆基氢能获得订单240兆瓦,国内市场占有率第一。从2021年3月公司成立,到当年10月首台碱性电解水制氢电解槽下线;从2022年年初推出的新一代ALK Hi1系列制氢设备重新定义商业化碱性电解水制氢能效新高度,到预计2023年制氢设备产能有望达到2.5吉瓦,隆基氢能之所以如此快速发展,牢牢占据行业C位,根源还是坚持科学探索中的“第一性原理”,不断增加科研和人才投入,依靠技术创新提升产品性能。

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