6.饶再兴中车株洲所柔性绿电制氢系统

中车株洲所柔性绿电制氢系统中车株洲所氢能技术部：饶再兴目录电传动产业概述一绿电制氢面临的问题与挑战一产品应用情况三柔性绿电制氢系统解决方案二绿电制氢面临的问题与挑战PART 1绿电制氢面临的问题与挑战行业痛点—电氢耦合问题风电随机性，光伏周期波动性，新能源电网出力情况变化大；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，应尽量用弃风弃电或谷电制氢，降低制氢综合成本；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。刚性调节柔性调节相较于传统电解化工行业强电网支撑长时间满负荷运行，绿电制氢系统具有以下特点：强电网支撑，制氢负荷恒定弱电网支撑，制氢负荷跟随风光波动45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；大功率设备短路或者是故障修复之后重新并网工频冲击。电网低频震荡大功率负荷突变负荷波动工频带载冲击6绿电制氢面临的问题与挑战6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4.5 kWh/Nm3H2。•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。7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、调节精度问题，炸槽事故大多发生在气液分离装置。新能源波动性供电，如何保障气液两相流安全、精准调节。绿电制氢面临的问题与挑战柔性绿电制氢系统解决方案PART 2第二部分柔性绿电制氢系统解决方案中国中车股份有限公司版权所有201592013年时代新材收购德国博戈2021年首套IGBT制氢电源2023年6月，三峡纳日松项目首次产氢成功2023年11月4000标方电解槽实验室投运2015年首款氢燃料电池系统有轨电车2011年组建电气与高