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。該裝置可實現(xiàn)綠電和綠氫的分鐘級轉(zhuǎn)換，為可再生能源制氫、綠氫高效發(fā)電提供裝備支撐。這是繼建成廣州南沙小虎島電氫智慧能源站后，南方電網(wǎng)公司圍繞電氫協(xié)同，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的又一實踐成果，為新能源高質(zhì)量發(fā)展按下“加速鍵”。

在廣州南沙小虎島電氫智慧能源站內(nèi)，縱橫交錯的“鋼管森林”旁矗立著3個銀灰色集裝箱，以及1個小型儲氫罐，這就是電氫雙向轉(zhuǎn)換裝置。其基于可逆固體氧化物電池技術(shù)，在國內(nèi)率先通過一套裝置完成制氫和發(fā)電。

目前，該裝置的制氫功率已達100千瓦，相比傳統(tǒng)電解制氫技術(shù)，電解效率提升約30%，年發(fā)電量可達到28萬千瓦時。廣東電網(wǎng)公司廣州供電局氫能源研究中心相關(guān)負責(zé)人介紹，該裝置實現(xiàn)了從材料到系統(tǒng)的全面國產(chǎn)化，標志著我國可逆固體氧化物電池技術(shù)從實驗室走向了示范應(yīng)用。

什么是可逆固體氧化物電池技術(shù)?廣州供電局氫能源研究中心技術(shù)總監(jiān)區(qū)定容介紹：“相較于其他電解制氫或者燃料電池發(fā)電技術(shù)，可逆固體氧化物電池采用厚度不到10微米的導(dǎo)電陶瓷薄膜作為電解質(zhì)，在高溫環(huán)境下電解制氫或發(fā)電，效率更高、成本更低，是目前唯一雙向可逆技術(shù)。”

“‘可逆’是指，該裝置集制氫與發(fā)電功能于一體，可通過高溫電解水制取氫氣，并收集到儲氫罐，隨時向站內(nèi)供氫;還可將儲氫罐內(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)。”該氫能源研究中心項目工程師楊怡萍解釋，“只需一鍵觸發(fā)，電和氫便可實現(xiàn)分鐘級的轉(zhuǎn)換。”

據(jù)悉，該裝置電堆平均每3千瓦時電可制1立方米氫。“尾氣循環(huán)利用下發(fā)電效率可達60%。”楊怡萍介紹，“未來通過模塊化疊加組合，將進一步應(yīng)用于冶金、化工等行業(yè)領(lǐng)域，屆時電氫轉(zhuǎn)換規(guī)模將提升百倍，拓展到萬千瓦級。”

綠色發(fā)展是高質(zhì)量發(fā)展的底色,新質(zhì)生產(chǎn)力本身就是綠色生產(chǎn)力。近年來，我國清潔能源產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大，清潔能源消費比重達到26.4%。依托“電—氫”和“氫—電”的高效、雙向轉(zhuǎn)化優(yōu)勢，電氫雙向轉(zhuǎn)換裝置豐富了新型電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)資源，助力粵港澳大灣區(qū)風(fēng)電等新能源的大規(guī)模就近消納，也提升了電網(wǎng)在各種極端情況下的韌性與可靠性，為新型電力系統(tǒng)發(fā)展提供了一種高效的技術(shù)路徑。

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。