7.技術(shù)可行性分析
中國船舶重工集團公司第七一八研究所是集科研開發(fā)、設(shè)計生產(chǎn)、技術(shù)服務(wù)于一體的國家級科研單位,是中國水電解制氫設(shè)備龍頭企業(yè),具有四十多年水電解制氫裝置的研制、開發(fā)和制造經(jīng)驗,成功研制出氫氣產(chǎn)量從0.5Nm3/h到世界上最大的加壓無石棉隔膜的600Nm3/h單體電解槽的系列制氫裝置,產(chǎn)品廣泛用于軍工、核電、半導(dǎo)體等尖端領(lǐng)域,特別是大型加壓電解槽技術(shù)達到了世界領(lǐng)先水平。
2010年5月,七一八所研制的ZDQ-600/1.8型電解水制氫裝置項目通過了河北省科技廳主持的新產(chǎn)品鑒定。ZDQ-600/1.8型電解水制氫裝置設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)緊湊、運行穩(wěn)定、安全可靠、自動化程度高,主要性能指標(biāo)達到了國際先進水平。該裝置的創(chuàng)新點包括:1)國際領(lǐng)先并具有自主知識產(chǎn)權(quán)的無石棉隔膜,填補了國內(nèi)空白;2)直流電耗降低至4.4kWh/m3H2以下;3)采用堿液多通道循環(huán),滿足了大型電解槽槽體溫度均勻性的要求;4)采用液位分步控制方法,實現(xiàn)了大型制氫設(shè)備平穩(wěn)、安全運行;5)以多臺小型換熱器對大型制氫設(shè)備溫度進行分步控制,實現(xiàn)了運行溫度的均勻穩(wěn)定;6)槽體密封性能好,在反復(fù)開停車的條件下確保槽體無泄漏,并采用最先進的微機自動控制。

七一八所前期專門投人力量研制的高效電解水制氫系統(tǒng)在運行期間能較好地適應(yīng)風(fēng)電特性,生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的電壓或電流適度波動,一般只影響產(chǎn)品的產(chǎn)量,對產(chǎn)品的質(zhì)量和工藝流程影響較小。并且可以有針對性地根據(jù)電網(wǎng)的波動,在谷段滿負荷制氫,在峰段低負荷制氫。七一八研究所近年來先后承擔(dān)過包括“重大專項”在內(nèi)的多項科技部 "863”項目研究,具有雄厚的科研和工程化實力。
為了更快地推進氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,依托中船重工集團公司第718所專門成立了專注于風(fēng)能發(fā)電制氫等氫能領(lǐng)域的專業(yè)公司一一北京派瑞華氫能源科技有限公司,負責(zé)具體氫能工程的實施,承接各類氫能項目的評估、指導(dǎo)、設(shè)計、開發(fā)、集成、安裝、調(diào)試、運行指導(dǎo)等交鑰匙工程。
對于氫氣與天然氣和生物沼氣的混合所涉及的安全性問題,則完全不用擔(dān)心。以前市民使用的煤氣(焦?fàn)t煤氣等)就含有大概55%體積比的氫氣,實際上就屬于混氫氣體,混氫氣體從未出現(xiàn)過安全性問題。而且目前歐盟實施的Power-to-Gas示范項目的氫氣摻混比例只有1-2% (V),處于極低的比例。所謂“氫脆”的一種理論解釋是由于金屬材料中的碳和氫氣同時在高溫(300℃以上)、高壓條件下發(fā)生甲烷化反應(yīng):2H2 + C二CH4,即氫脆只有在高溫高壓時,才容易出現(xiàn),而對于常溫、低壓的管道,則完全不存在這種可能性。另外,氫氣中含有的極性雜質(zhì),會強烈地阻止氫化物的生成,,如水蒸汽、H2S, C02,醇、酮以及其它類似化合物都能阻止金屬生成氫化物。只有在金屬十分潔凈和高純度,放置在不含這些雜質(zhì)的極純氫氣中,才有利于生成氫化物,發(fā)生氫脆。