近日，我國首套自主研發(fā)的百千瓦級電氫雙向轉(zhuǎn)換裝置在廣州投運(yùn)，在國內(nèi)率先通過一套裝置完成制氫和發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了綠電和綠氫的雙向高效可靠轉(zhuǎn)換，標(biāo)志著我國可逆固體氧化物電池技術(shù)從“實(shí)驗(yàn)室”走向了“示范應(yīng)用”。

由南方電網(wǎng)廣東廣州供電局研發(fā)并投運(yùn)的電氫雙向轉(zhuǎn)換裝置，位于廣州南沙小虎島電氫智慧能源站，在外觀上看，縱橫交錯的“鋼管森林”旁矗立著三個銀灰色集裝箱，以及一個小型儲氫罐。布局看似簡單可謂內(nèi)有乾坤，該裝置基于可逆固體氧化物電池技術(shù)，具有電解池和燃料電池兩種模式，集制氫與發(fā)電功能于一體：在電解池模式下，裝置通過高溫電解水制取“綠氫”，將這些氫氣收集到儲氫罐，可隨時向站內(nèi)供氫；當(dāng)一鍵切換成燃料電池模式后，可將儲氫罐內(nèi)的氫氣輸送回裝置，通過電化學(xué)反應(yīng)按需發(fā)電并網(wǎng)。電和氫的整個轉(zhuǎn)換過程達(dá)到分鐘級，且完全零碳。

廣州供電局氫能源研究中心楊怡萍介紹：“目前，通過對大功率可逆固體氧化物電池技術(shù)的突破，裝置的系統(tǒng)電解制氫功率已達(dá)100千瓦，直流能耗3.0kWh/Nm3氫氣，相比傳統(tǒng)電解制氫技術(shù)的電解效率提升了30%，年最大發(fā)電量可達(dá)28萬度，相當(dāng)于292人一年的用電需求。”

據(jù)悉，該裝置依托“電-氫”和“氫-電”的高效、雙向轉(zhuǎn)化優(yōu)勢，豐富了新型電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)資源，提升了電網(wǎng)的韌性與可靠性，助力更多的新能源并網(wǎng)消納。一方面，該裝置可以作為新型儲能，在用電低谷時將氫氣儲存起來，在用電高峰時再釋放氫氣進(jìn)行發(fā)電，有助于粵港澳大灣區(qū)風(fēng)電等新能源的大規(guī)模就近消納，促進(jìn)能源間的“時空轉(zhuǎn)移”，應(yīng)急條件下還可以一鍵切換成備用電源，保障電力供應(yīng)；另一方面，在需要?dú)淠艿臅r候，電能可以隨時轉(zhuǎn)換成氫能，為交通、工業(yè)等行業(yè)提供“綠氫”，助力各行業(yè)深度脫碳，推動能源的清潔、低碳、安全和高效利用。

“這套裝置實(shí)現(xiàn)了從材料到系統(tǒng)的全面國產(chǎn)化。”楊怡萍說道，“作為小型、分布式的能源生產(chǎn)單元，未來通過模塊化疊加組合，裝置的制氫與發(fā)電功率可達(dá)到兆瓦級。”預(yù)計(jì)到十五五期間，該技術(shù)將進(jìn)一步應(yīng)用于冶金、化工等行業(yè)領(lǐng)域，電氫轉(zhuǎn)換規(guī)模將提升百倍，拓展到10兆瓦級。

（黃欣然、黃旭銳）