明陽氫能電解槽建模仿真分析，應(yīng)對綠氫發(fā)展挑戰(zhàn)

6月13日-6月14日，明陽氫能參加“2024第二屆國際電解槽技術(shù)創(chuàng)新大會”。此屆會議聚集產(chǎn)業(yè)鏈專家學者、企事業(yè)高級決策者、院所、金融機構(gòu)等，共同探討電解槽產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢、技術(shù)創(chuàng)新、降本路徑、瓶頸挑戰(zhàn)以及未來展望。

明陽氫能副總裁及總工程師楊成玉先生出席活動并發(fā)表主旨演講，并與國家電投、國核電力、中能建等業(yè)內(nèi)人士共同探討了電解槽設(shè)備在綠氫項目中的應(yīng)用實踐與挑戰(zhàn)。

動態(tài)制氫模式下堿性電解槽的主要挑戰(zhàn)

自十四五以來，我國的氫能政策框架逐步完善，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展步入快車道。綠氫發(fā)展備受行業(yè)關(guān)注，在綠氫制氫端的技術(shù)路線以堿性電解水制氫路線為主，在當前可再生能源大規(guī)模制氫情況下，電解槽作為制氫環(huán)節(jié)重要設(shè)備，有著舉足輕重的作用。

明陽氫能主營制氫電解槽、發(fā)電燃料電池等核心氫能裝備，擁有成熟完備的堿性電解水制氫技術(shù)。會上，明陽氫能就堿性電解槽動態(tài)制氫模式下的相關(guān)挑戰(zhàn)暨明陽氫能的應(yīng)對之策進行了分享。

國際能源署發(fā)布的《2023年可再生能源》年度市場報告顯示，2023年全球可再生能源新增裝機容量比2022年增長50%，裝機容量增長速度比過去30年的任何時候都要快。報告預測，未來5年全球可再生能源裝機容量將迎來快速增長期，對氫氣的需求量也將快速上升。這對堿性電解槽的規(guī)?；a(chǎn)、容量需求提出了更高要求。而可再生能源如風能、太陽能的間歇性、不穩(wěn)定性的特性也對電解槽設(shè)備穩(wěn)定性提出了挑戰(zhàn)。

在動態(tài)制氫模式下，堿性電解槽的電解效率會受到電流密度、電解液濃度和溫度等多種因素的影響。如何提高堿槽的能源轉(zhuǎn)化效率，避免關(guān)鍵零部件在使用過程中的性能衰減，提高整體系統(tǒng)穩(wěn)定性與系統(tǒng)監(jiān)控預警將變得至關(guān)重要。

明陽氫能的電解槽建模仿真分析的實踐性應(yīng)用

針對動態(tài)制氫模式下堿性電解槽的主要挑戰(zhàn)，會上明陽氫能提出了有效應(yīng)對措施與效果評估。特別是在如何優(yōu)化設(shè)計提高效率與穩(wěn)定性、強化設(shè)備維護管理以延長使用壽命、提升系統(tǒng)安全防護等級確保安全可靠方面，明陽氫能就自身產(chǎn)品特性進行了重點介紹。

明陽氫能將理論研究融入實踐創(chuàng)新中，并首次以量化分析方式進行應(yīng)用講解。利用電解槽建模進行仿真分析，并通過實驗數(shù)據(jù)進一步驗證結(jié)果可靠。通過對不可逆的變量設(shè)定，將歐姆損耗、工作溫度、電壓等影響因素進行量化建模并細化生成多因子物理場模型，并對電、熱和氫/氧氣生產(chǎn)子系統(tǒng)之間耦合的物理機制進行闡釋。

在理論應(yīng)用上，明陽氫能還對實際運營數(shù)據(jù)的多種重要參數(shù)進行重點闡釋，針對不同影響因子驗證結(jié)果的準確性進行案例還原。此外，在如何對綠色制氫系統(tǒng)進行設(shè)計與優(yōu)化方面，明陽氫能的電解槽建模仿真分析技術(shù)更是起到積極作用，為未來的無碳經(jīng)濟奠定結(jié)實基礎(chǔ)。

會上，明陽氫能還進行了電解槽產(chǎn)品的系列介紹，對不同電流密度、不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的性能進行重點介紹。值得一提的是，與同等級設(shè)備相比，明陽氫能超高緊湊型設(shè)計更降低了產(chǎn)氫能損。在大規(guī)模制氫項目的應(yīng)用中，明陽氫能可為客戶在單位產(chǎn)能設(shè)備投資減少三成以上，在節(jié)能環(huán)保的基礎(chǔ)上，又極大程度地實現(xiàn)了降本增效，為平價綠氫的實現(xiàn)奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。