我国首套自主研发的百千瓦级电氢双向转换装置已由南方电网广州供电局研发并投入使用，这是国内首次通过一套设备实现制氢和发电的双向转换，标志着我国可逆固体氧化物电池技术从“实验室”走向了“示范应用”。
该装置位于广州南沙小虎岛电氢智慧能源站，采用可逆固体氧化物电池技术，具备电解池和燃料电池两种模式，集制氢与发电功能于一体：在电解池模式下，装置通过高温电解水制造“绿氢”，并将氢气储存至储氢罐，可随时向站内供应；切换至燃料电池模式后，可将储氢罐中的氢气输回装置，通过电化学反应按需发电并网。整个电氢转换过程可在数分钟内完成。
据了解，该装置基于可逆固体氧化物电池技术，具有电解池和燃料电池两种模式，集制氢与发电功能于一体：在电解池模式下，装置通过高温电解水制取“绿氢”，将这些氢气收集到储氢罐，可随时向站内供氢；当一键切换成燃料电池模式后，可将储氢罐内的氢气输送回装置，通过电化学反应按需发电并网。电和氢的整个转换过程达到分钟级，且完全零碳。
广州供电局氢能源研究中心杨怡萍介绍道：“目前，通过对大功率可逆固体氧化物电池技术的突破，装置的系统电解制氢功率已达100千瓦，直流能耗3.0kWh/Nm3氢气，相比传统电解制氢技术的电解效率提升了30%，年最大发电量可达28万度，相当于292人一年的用电需求。”
据悉，该装置依托“电-氢”和“氢-电”的高效、双向转化优势，丰富了新型电力系统的调节资源，提升了电网的韧性与可靠性，助力更多的新能源并网消纳。
一方面，该装置可以作为新型储能，在用电低谷时将氢气储存起来，在用电高峰时再释放氢气进行发电，有助于粤港澳大湾区风电等新能源的大规模就近消纳，促进能源间的“时空转移”，应急条件下还可以一键切换成备用电源，保障电力供应；另一方面，在需要氢能的时候，电能可以随时转换成氢能，为交通、工业等行业提供“绿氢”，助力各行业深度脱碳，推动能源的清洁、低碳、安全和高效利用。
“这套装置实现了从材料到系统的全面国产化。”杨怡萍说：“作为小型、分布式的能源生产单元，未来通过模块化叠加组合，装置的制氢与发电功率可达到兆瓦级。”预计到“十五五”期间，该技术将进一步应用于冶金、化工等行业领域，电氢转换规模将提升百倍，拓展到10兆瓦级。
2024年06月23日