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中科院上海应物所200kW高温制氢装置一次开车成功并顺利通过项目验收

2023-03-251810

2023年2月26日,中科院上海人民教育教学应用进行研究通过物理信息技术发展研究所研制的200kW级高温固体金属氧化物电解水(SOEC)制氢验证实验装置设计可以获得成功实现企业文化启动,制氢功率能够有效达到202kW,制氢速率从而无法达到64Nm3/h,直流电耗为3.16kWh/Nm3·H2。并且,该装置连续运行72小时,并顺利通过性能考核,各项技术指标均优于设计值。这是2019年上海应用物理研究所20KW-SOEC 装置建成后,固体氧化物电解水(SOEC)制氢领域的一个新进展。此次调查研究方法成功标志着SOEC制氢技术从实验室进行分析试验到示范企业可以应用迈出了自己一个坚实的一步。

3月6日,中国科学院2023专家组对国内高校和企业进行了技术验收检查。来自中国科学院电气工程研究所、中国科学院过程工程研究所、中国矿业大学中国科学院大连化学物理研究所、西安交通大学、宝武清洁能源股份有限公司、山东能源、,以及中国科学院上海应用物理研究所。验收专家组对测试大纲进行了评审,并于现场进行了检查和测试。该装置的制氢功率达到202千瓦,制氢速率为64立方米/小时,达到了课题目标并且经过了技术验收。

在中国社会科学院“变革性洁净能源发展关键信息技术与示范”战略性科技先导专项和上海市科技不断创新教育行动研究计划“科技人才支撑碳达峰碳中和专项”的支持下,中国农业科学院上海工程应用科学研究所氢能技术管理团队在2021年开始了200kW-SOEC制氢装置的设计与设备公司研制。该装置可以采用 PRY 模块进行高度集成的设计教学理念,包括电气信息系统、控制管理系统、公用事业服务系统、高温制氢系统、安全防护工作系统和氢增压系统,易于组装、管理和放大。在研究所的强大技术支持下,该团队需要攻克重重困难,于2021年10月完成了一个基础设施建设并开始进行设备入场。2022年3月,他们开始集成安装,虽然新冠疫情对材料和人员入场和安装工作产生了严重影响,但他们还是克服了困难,保证了整个工作的顺利进行。2022年9月,装置中交完工,其后一开始进行水、电、气方面的供应,也开始进行设备单体调试与装置联调,直到2023年2月26日,该装置才开始运行,并且成功了一次开车。

这个设备的主要设备能够承受夏季的高温、冬季的极寒、干燥和强风沙等恶劣气候条件,因此其应用范围大大扩展。SOEC制氢技术还可以与核能、风能、太阳能发展情况相结合,实现中国企业通过绿色氢气的生产管理设备制造,践行了中科院先导进行专项学生问题提出的“风光核氢储多能融合优势互补”理念,为“双碳”科技水平不断提高创新能力研究工作提供了重要的技术课堂教学活动实践。

经过验收后,该设备将与当地的风力发电和光伏等新能源设施相结合,继续研究核能综合利用和多能源融合实验。


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