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大型水电解制氢试验装置用电解决方案

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成果主要完成人

王文彬、宁江波、王明潇

项目概况

随着氢能产业的井喷式爆发,利用富余的风力发电、太阳能发电电解水产生氢气和氧气,进而以储存氢能方式解决能源问题的相关设备研制和生产越来越受到重视。中国船舶集团有限公司第七一八研究所承接某大型水电解制氢试验装置研发事项,该型装置自身由4台1000Nm3/h水电解氢能制备装置联装组合而成,电解水制氢能力4000Nm3/h,系目前国内技术领先的最大氢气生产能力设备,其用电负荷超过3万千瓦,研发任务时间紧,用电需求巨大,用电指标要求严格。中国船舶集团有限公司第七一八研究所经过周密调研商讨和充分论证,确定利用既有场地,依托附近变电站现有供电能力,考虑节电节能因素,提出用电需求解决方案:自移庄变电站引出的10KV主供电源输送至35KV临时变电站,升压至35KV后,直供该型装置两台35KV/16000KVA整流变压器,保障该制氢装置研发和出厂联调试验顺利进行及定型生产后的出厂调试。该型装置,其运行成本主要集中于用电费用,以往中小型氢气制备装置制造生产和运行调试传统上大多采用10KV电压电源供输动力,电力损耗高,综合效能比差,利润相对较差,也不利于能源的节约。该型装置用电需求解决方案摒弃了10KV电源动力这种传统模式,经过细致调研论证,大胆提出以35KV超高压为主供电源的解决方案,兼具采用大量的变频补偿节能设备和安全保护系统。实施证明,这种35KV超高压主供电源应用于实际,该大型氢气制备装置生产准备过程简化,运行调试周期缩短,装置自身安全和电能节约效果明显,单位成本得以降低,增强了产品竞争力,为中国船舶集团有限公司第七一八研究所中长期发展战略带来新的活力,在赢得用户认可,为单位收获订单的同时,为今后更大规模型号氢气制备装置的研制试验论证用电需求提供了解决思路,更为国家2035年碳达峰2060年碳中和目标的实现展示了央企的使命担当。项目总体获得国家知识产权局颁发的发明专利。