Đặc điểm của thiết bị sản xuất hydro bằng máy điện phân
Là một loại thiết bị chuyển đổi điện, máy điện giải là thiết bị chủ lực của công nghệ sản xuất hydro điện phân nước năng lượng tái tạo. Khi nó được sử dụng để ổn định sự biến động của năng lượng tái tạo, nó cần phải có khả năng thích ứng mạnh mẽ với sản lượng điện không ổn định của năng lượng tái tạo. Máy điện giải kiềm hiện là thiết bị sản xuất hydro nước điện phân cho các ứng dụng kỹ thuật quy mô lớn, có ưu điểm là công nghệ phát triển và giá thành rẻ.
Là một thiết bị điện đặc biệt, máy điện giải kiềm có tính đặc thù của nó. Các đặc tính và hạn chế làm việc của máy điện phân kiềm có thể được tóm tắt như sau:
1) Tính năng dừng bắt đầu
Khi khởi động máy điện phân, do nhiệt độ của máy điện phân không đủ cao để đáp ứng điều kiện nhiệt độ để sản xuất hydro nên điện năng tiêu thụ lúc này được dùng để sinh nhiệt làm tăng nhiệt độ của máy điện phân; Hydro được tạo ra, và năng lượng lúc này là năng lượng cách nhiệt của bình điện phân. Do đó, phải mất một thời gian dài để khởi động pin điện phân kiềm, và khi pin điện phân ngừng hoạt động, công suất có thể giảm ngay lập tức về 0, có thể coi như tải gián đoạn.
2) Tính chất cách nhiệt
Khi dãy tế bào điện phân không hoạt động, thiết bị kiểm soát môi trường sẽ hoạt động và tế bào điện phân có thể giữ nhiệt độ không thay đổi trong một khoảng thời gian nhất định T. Tính năng này đảm bảo khả năng đưa máy điện phân vào sử dụng ngay sau một thời gian nhất định. khoảng thời gian chết.
3) Đặc điểm điều chỉnh
Tế bào điện phân có thể nhanh chóng điều chỉnh công suất trong nhiều khoảng thời gian ở mức ms từ nhiệt độ cao và điểm công suất cao đến nhiệt độ thấp và điểm công suất thấp, và phải mất thời gian ở mức tối thiểu để điều chỉnh từ nhiệt độ thấp và điểm công suất thấp đến nhiệt độ cao và điểm công suất cao.
4) Năng lượng vận hành an toàn hydro
Khi máy điện phân hoạt động với công suất thấp, do đặc tính của vật liệu bên trong máy điện phân, công suất hoạt động của máy điện phân không được thấp hơn một giới hạn nhất định, nếu không sẽ có nguy cơ kết nối giữa hydro và oxy vượt quá mức gây nổ. giới hạn. Giới hạn nói chung là chất điện phân. 20% ~ 25% công suất định mức của khe cắm.
Đồng thời, vì thiết bị điện phân là thiết bị biến đổi điện, phản ứng của nó có thời gian đệm nhất định, vì vậy trong thực tế, thiết bị điện phân có thể chạy dưới mức giới hạn công suất an toàn hydro trong một thời gian ngắn, và thời gian thay đổi từ vài phút tùy theo công suất của bình điện phân.
5) Phạm vi điều chỉnh (đặc tính quá tải)
Khi bình điện phân làm việc, công suất của nó có thể vượt quá công suất định mức trong thời gian ngắn, đạt 110% ~ 130% công suất định mức. Sử dụng tính năng này, công suất cấu hình của máy điện phân có thể được giảm bớt.
Hiện nay, trình độ sản xuất của máy điện giải kiềm vẫn ở mức hàng trăm kilowatt đến megawatt. Trong các ứng dụng kỹ thuật sản xuất hydro quy mô lớn, thường yêu cầu nhiều máy điện phân đơn được kết nối song song để tạo thành một dãy máy điện phân. Hiện nay, các học giả trong và ngoài nước đã nghiên cứu sâu về cải tiến hiệu suất của hệ thống sản xuất hydro điện phân nước kiềm chủ yếu từ hai khía cạnh là chế tạo thiết bị và chiến lược điều khiển ứng dụng tích hợp.
Cải tiến công nghệ chế tạo thiết bị sản xuất hydro nước điện phân kiềm là một quá trình nghiên cứu lâu dài, khó đạt được đột phá về chất trong ngắn hạn, và chiến lược kiểm soát là xuyên suốt. Các chiến lược quản lý và kiểm soát năng lượng tiên tiến đã được chứng minh là khả thi để cải thiện tuổi thọ sử dụng và các đặc tính điều chỉnh công suất tương đương của hệ thống điện phân kiềm và đáng được nghiên cứu.