4月18日，“2023勢銀綠氫產業大會”在寧波泛太平洋大酒店召開。在ALK制氫裝備&關鍵部材專場上，湖北英特利電氣有限公司總經理 李歡發表了主題為《電解水制氫整流電源解決方案》的精彩演講。
李歡表示，整流電源系統是電解水制氫系統中的關鍵環節，它為電解槽供電，起著舉足輕重的作用。
目前，電解水制氫還面臨著多項挑戰：
一是安全性問題。目前氫氣還被列為危化品，一旦濃度超過4%則有可能產生爆炸風險。
二是穩定性問題。在離網制氫模式下，風電/光伏的波動性帶來的穩定性是當前行業不得不面對的一個痛點。
三是經濟性問題。現在電解水制氫相較煤制氫、天然氣制氫還存在一定差距，需要行業共同努力來降低成本。
而在大規模電解水制氫中，以業主角度來看，其中涉及的整流系統關鍵要素主要有高安全性和可靠性；良好的電能質量；電耗低；設備投資成本低；土建成本低；維護成本低等。
針對這些關鍵要素，當前行業有三種電源整流方案可應用在1000Nm3/h的大型電解水制氫項目中。這三種電源整流系統分別為晶閘管整流、二極管整流+IGBT斬波、PWM整流+IGBT斬波。
在晶閘管整流方面，英特利目前提供的晶閘管整流系統是在傳統晶閘管的基礎上進行了優化和改進，所以可以更好適應對于諧波、效率、功率因數等方面的要求。在二極管整流+IGBT斬波方面，目前英特利已為500方制氫設備提供相應產品；而PWM整流+IGBT斬波方案，目前還沒有真正投運的案例。
李歡表示，英特利作為專業整流設備研發和生產企業，針對未來大規模制氫首推的電源方案是在傳統晶閘管基礎上開發的可適應新能源水電解制氫的新型晶閘管解決方案。該方案存在以下顯著優勢——
1. 安全性、可靠性高。晶閘管器件為工頻器件，可靠性高，魯棒性好，成熟使用50余年，國內單套系統大功率近200MW，大功率大電流使用晶閘管整流器為成熟方案，在大功率電解水制氫領域已批量使用；晶閘管整流器為單級電路，結構簡單，器件種類少；晶閘管整流器承受短路能力更強；沒有諧振導致的系統不穩定風險。
2.可滿足諧波標準要求。針對客戶擔心的風電/光伏發電功率不足情況下無法多臺電解槽同時工作形成多脈波的情況，英特利提出單臺電解槽采用24脈波晶閘管整流的解決方案，根據實測數據，即使只有一臺整流器在較低負荷率運行的較惡劣情況時，諧波也能達標。晶閘管方案的優勢還在于多臺運行時可以形成更高脈波數，諧波效果越好，不會帶來電壓諧波疊加的情況。
3.可快速響應新能源波動。目前，據相關數據顯示，電解槽快可滿足每秒5%的波動，以8000A額定電流來算，電解槽能夠接受每秒400A電流的波動，而晶閘管整流調節速度遠遠快于電解槽的響應速度。
4.轉換效率高。效率越高電耗越低電費越少，以12臺電解槽一年運行4000小時且電價為0.4元/kWh做測算，采用該方案后，一年可節省153萬元電費，20年則可節省電費3060萬，電解槽數量越多，經濟性和節電效率越明顯。
5.設備投資低。據市場數據，晶閘管整流器的價格遠遠低于IGBT整流器的價格。
6.占地比較小。英特利的1000Nm3/h晶閘管整流器占地面積約為2.6m2，而IGBT整流器的占地面積是前者的4-6倍。
7. 使用壽命可達20年以上。
8. 維護成本低。
9.國內150臺套以上1000Nm3/h+制氫案例，多個國內外大型制氫項目采用晶閘管整流的方案。
10.可輕松適應未來1000Nm3/h以上的電解槽，目前已為4000Nm3/h電解槽供貨。
對此，李歡表示，基于上述優點，從安全性、穩定性和經濟性來看，晶閘管解決方案是滿足未來大規模水電解制氫的理想整流解決方案
目前，英特利已提供超過300臺的制氫整流設備，其中1000Nm3/h+的晶閘管整流器的業績已達150臺，先后為寶豐制氫項目、張家口殼牌項目、臺積電項目、中石化庫車項目等提供了1000Nm3/h晶閘管整流器產品。
事實上，英特利可根據不同的制氫場景提供7種電源產品，大程度地滿足用戶的需求，提供高性價比的解決方案。
英特利公司公司作為一家專注于整流產品的高新技術企業，是湖北省的專精特新小巨人企業，獲得CE、UL等國際認證，產品出口到50余個國家，與多家世界五百強企業建立了戰略合作，技術實力雄厚，擁有教授及多名博士、碩士，曾獲得2022年氫能專精特新創業大賽亞軍、2022年度中國氫能產業最具影響力企業獎、2022年第十一屆中國創新創業大賽（湖北荊門賽區）一等獎等。
上一條: 無
下一條: 大規模電解水制氫的諧波解析與解決方案
