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，在國內(nèi)率先通過一套裝置完成制氫和發(fā)電，實現(xiàn)了綠電和綠氫的雙向高效可靠轉(zhuǎn)換，標志著我國可逆固體氧化物電池技術從“實驗室”走向了“示范應用”。

　　由南方電網(wǎng)廣東廣州供電局研發(fā)并投運的電氫雙向轉(zhuǎn)換裝置，位于廣州南沙小虎島電氫智慧能源站。從外觀上看，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，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，通過電化學反應按需發(fā)電并網(wǎng)。電和氫的整個轉(zhuǎn)換過程達到分鐘級。

　　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的突破，裝置的系統(tǒng)電解制氫功率已達100千瓦，電堆平均每三度電可制一立方氫，相比傳統(tǒng)電解制氫技術的效率提升了20%-30%，尾氣循環(huán)利用下發(fā)電效率可達60%。”

　　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，助力更多的新能源并網(wǎng)消納，也提升了電網(wǎng)在各種極端情況下的韌性與可靠性。一方面，該裝置可以作為儲能設備，在用電低谷時將富余的綠色電能用來制氫，并儲存起來，有助于粵港澳大灣區(qū)風電等新能源的大規(guī)模就近消納，促進能源間的“時空轉(zhuǎn)移”，也為交通、工業(yè)等行業(yè)提供“綠氫”，助力各行業(yè)深度脫碳;另一方面，該裝置可以作為發(fā)電設備，在用電高峰時，以及各類應急情況下，將儲存的綠色氫氣用來發(fā)電，實現(xiàn)電力供應更加安全可靠、綠色低碳。

　　“這套裝置實現(xiàn)了從材料到系統(tǒng)的全面國產(chǎn)化。”楊怡萍說，“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)電功率可達到兆瓦級。”據(jù)了解，這套電氫轉(zhuǎn)換裝置處于國際先進、國內(nèi)領先水平，預計到“十五五”期間，該技術將進一步應用于冶金、化工等行業(yè)領域，電氫轉(zhuǎn)換規(guī)模將提升百倍，拓展到萬千瓦級。

　　“雙碳”目標的提出，賦予了氫能產(chǎn)業(yè)新的歷史使命。廣州供電局副總經(jīng)理龍云認為，通過“電-氫”轉(zhuǎn)換，全社會用氫客戶可以直接或間接地成為用電客戶，以綠氫為途徑，既能大幅增加電網(wǎng)消納新能源的能力，也能進一步提高電能在終端能源消費的比重，最終支撐實現(xiàn)碳達峰、碳中和。

　　在2024年《政府工作報告》中，“加快前沿新興氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展”這一重要任務被明確提出。據(jù)預測，到2060年我國氫能消費規(guī)模將達到近8600萬噸，產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到4.6萬億元。廣州供電局有關負責人表示，下一步將加快突破電氫協(xié)同核心技術瓶頸，以電氫協(xié)同支撐構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，帶動氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游相關企業(yè)共同發(fā)展。同時，加強商業(yè)模式的研究，推動產(chǎn)業(yè)孵化以加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。

　　羊城派 文、圖|記者 董鵬程 黃欣然 黃旭銳