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在我國開展大規模風電制氫示范項目的必要性

2013-11-28 來源:《風能產業》 瀏覽數:1818


  7.技術可行性分析
  中國船舶重工集團公司第七一八研究所是集科研開發、設計生產、技術服務于一體的國家級科研單位,是中國水電解制氫設備龍頭企業,具有四十多年水電解制氫裝置的研制、開發和制造經驗,成功研制出氫氣產量從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,產品廣泛用于軍工、核電、半導體等尖端領域,特別是大型加壓電解槽技術達到了世界領先水平。
  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品鑒定。ZDQ-600/1.8型電解水制氫裝置設計合理、結構緊湊、運行穩定、安全可靠、自動化程度高,主要性能指標達到了國際先進水平。該裝置的創新點包括:1)國際領先并具有自主知識產權的無石棉隔膜,填補了國內空白;2)直流電耗降低至4.4kWh/m3H2以下;3)采用堿液多通道循環,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,實現了大型制氫設備平穩、安全運行;5)以多臺小型換熱器對大型制氫設備溫度進行分步控制,實現了運行溫度的均勻穩定;6)槽體密封性能好,在反復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在運行期間能較好地適應風電特性,生產過程中出現的電壓或電流適度波動,一般只影響產品的產量,對產品的質量和工藝流程影響較小。并且可以有針對性地根據電網的波動,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過包括“重大專項”在內的多項科技部  "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業的發展,依托中船重工集團公司第718所專門成立了專注于風能發電制氫等氫能領域的專業公司一一北京派瑞華氫能源科技有限公司,負責具體氫能工程的實施,承接各類氫能項目的評估、指導、設計、開發、集成、安裝、調試、運行指導等交鑰匙工程。
  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,則完全不用擔心。以前市民使用的煤氣(焦爐煤氣等)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)、高壓條件下發生甲烷化反應:2H2 + C二CH4,即氫脆只有在高溫高壓時,才容易出現,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,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的極純氫氣中,才有利于生成氫化物,發生氫脆。

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 者磨山風電場接地工程設計總結
閱讀下文 >> 電網規劃與前期環保工作的協調性分析與探討

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