2023年2月26日,由中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所承擔(dān)研制的200kW級(jí)高溫固體氧化物電解水(SOEC)制氫驗(yàn)證裝置一次開車成功。
制氫功率達(dá)到202kW,制氫速率達(dá)到64Nm3/h,直流電耗為3.16kWh/Nm3·H2,并順利完成連續(xù)72小時(shí)性能考核,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)值,這是繼2019年上海應(yīng)物所完成20kW-SOEC裝置之后,在固體氧化物電解水制氫(SOEC)技術(shù)領(lǐng)域取得的新突破,標(biāo)志著SOEC制氫技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室中試到示范應(yīng)用邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
2023年3月6日,由中國科學(xué)院及國內(nèi)高校、企業(yè)組成的專家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了技術(shù)驗(yàn)收,專家組成員來自中國科學(xué)院電工研究所、中國科學(xué)院過程工程研究所、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、中國礦業(yè)大學(xué)、西安交通大學(xué)、寶武清潔能源有限公司、山東能源集團(tuán)和中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所。專家組對(duì)驗(yàn)收測試大綱進(jìn)行了評(píng)審,并進(jìn)行了現(xiàn)場檢查和測試,該裝置制氫功率達(dá)到202kW,制氫速率64Nm3/h,達(dá)到課題目標(biāo),順利通過了技術(shù)驗(yàn)收。
中國科學(xué)院上海應(yīng)用研究所氫能技術(shù)團(tuán)隊(duì)在中國科學(xué)院“變革性潔凈能源關(guān)鍵技術(shù)與示范”戰(zhàn)略性科技先導(dǎo)專項(xiàng)和上海市科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃“科技支撐碳達(dá)峰碳中和專項(xiàng)”的支持下,于2021年開始200kW-SOEC制氫裝置的設(shè)計(jì)與設(shè)備研制,該裝置采用撬塊化高度集成設(shè)計(jì)理念,包括電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、公用工程系統(tǒng)、高溫制氫系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)和氫氣增壓系統(tǒng),易于建造、生產(chǎn)管理以及大規(guī)模拓展。在研究所的大力支持下,團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難,2021年10月完成基礎(chǔ)建設(shè)并啟動(dòng)設(shè)備入場,2022年3月開始集成安裝,期間克服了新冠疫情的嚴(yán)重影響,保證了材料與人員的入場和安裝工作有序進(jìn)行,2022年9月完成裝置中交,10月實(shí)現(xiàn)水電氣的供應(yīng)并開始設(shè)備單體調(diào)試與裝置聯(lián)調(diào),2023年2月26日啟動(dòng)裝置運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)一次開車成功。
該裝置核心設(shè)備可抵御夏季炎熱冬季高寒、干燥及強(qiáng)風(fēng)沙的惡劣氣候條件,極大拓寬了應(yīng)用范圍。另外SOEC制氫技術(shù)還可與核能、風(fēng)能、太陽能進(jìn)行耦合,實(shí)現(xiàn)綠氫制取,踐行了中科院先導(dǎo)專項(xiàng)提出的“風(fēng)光核氫儲(chǔ)多能融合互補(bǔ)”理念,為“雙碳”科技創(chuàng)新提供了重要的技術(shù)實(shí)踐。該裝置完成驗(yàn)收后,將結(jié)合當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)電和光伏等新能源設(shè)施,繼續(xù)開展核能綜合利用與多能融合實(shí)驗(yàn)研究。