大功率IGBT制氢电源关键技术研究及应用
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完成单位:鄂尔多斯市瀚峡新能源有限公司,中国三峡新能源(集团)股份有限公司建设管理分公司,安徽佑赛科技股份有限公司,株洲中车时代电气股份有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-100
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
李超,滕智楚,鲁成成,徐成雷,马智新,糟晨,孙锐,李静菲
项目概况
一、主要内容
氢能是能源绿色转型与产业升级的国家重大需求,可根本性解决可再生能源高比例使用带来的大规模储能与消纳问题,根据《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》,中国绿氢比例要从当前的1%增长到2030年的10%,石化冶金企业减碳需求、三北地区风光资源就地消纳需求,水电解制氢是重要方案。制氢电源是一种能够将电网或光伏、风电等新能源的电能转换成制氢电解槽可以使用的直流电能的关键设备。
研制适用于规模化新能源制氢场景的IGBT全控整流电源是十分必要的。围绕大规模可再生能源制氢应用,传统的电解水制氢电源采用“有载调压变压器+晶闸管或二极管整流桥”方案,效率低、谐波大、功率因数低、系统安全性差等难题,中国三峡新能源(集团)股份有限公司联合内蒙古自治区政府重点研究“基于IGBT的全控大功率制氢电源的可靠、高效设计技术”和“大功率IGBT电源集成度低、工程化难问题”以及“大功率IGBT电源工程应用技术和评价体系研究”,以期为后续规模化推广提供思路。
二、主要特点
研究IGBT制氢电源关键技术,适应绿电渗透率越来越高的建设需求,解决电能质量、响应速度、电网安全稳定支撑等技术难题。
本成果大规模绿电制氢降低全生命周期绿氢成本的同时,保证了新能源电网的稳定性,具有良好的市场需求,对后续同类项目有较好的指导意义,取得了较大的社会效益。同时,IGBT制氢电源的推广将极大的提升针对规模化制氢工程全控电源应用关键技术及装备的技术、测试、监造、集成、验收、运行、评价全套规范体系,同时形成符合我国国情的、具有完全自主知识产权的大功率IGBT制氢电源技术体系,推进我国绿电制氢系统技术进步和可持续发展。
三、应用推广情况
创新成果成功应用于鄂尔多斯市准格尔旗纳日松光伏制氢产业示范项目,是内蒙古自治区第一批风光制氢一体化示范项目,项目建成投产将为国家、地区在制氢储能领域做出引领性的示范作用,被列入内蒙古自治区2023年“能源科技装备创新应用十大典型案例”之一。