2023年2月26日,由中國科學院上海應(yīng)用物理研究所承擔研制的200kW級高溫固體氧化物電解水(SOEC)制氫驗證裝置一次開車成功。
制氫功率達到202kW,制氫速率達到64Nm3/h,直流電耗為3.16kWh/Nm3·H2,并順利完成連續(xù)72小時性能考核,各項技術(shù)指標均優(yōu)于設(shè)計值,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,標志著SOEC制氫技術(shù)從實驗室中試到示范應(yīng)用邁出了堅實的一步。
2023年3月6日,由中國科學院及國內(nèi)高校、企業(yè)組成的專家團隊進行了技術(shù)驗收,專家組成員來自中國科學院電工研究所、中國科學院過程工程研究所、中國科學院大連化學物理研究所、中國礦業(yè)大學、西安交通大學、寶武清潔能源有限公司、山東能源集團和中國科學院上海應(yīng)用物理研究所。專家組對驗收測試大綱進行了評審,并進行了現(xiàn)場檢查和測試,該裝置制氫功率達到202kW,制氫速率64Nm3/h,達到課題目標,順利通過了技術(shù)驗收。
中國科學院上海應(yīng)用研究所氫能技術(shù)團隊在中國科學院“變革性潔凈能源關(guān)鍵技術(shù)與示范”戰(zhàn)略性科技先導專項和上海市科技創(chuàng)新行動計劃“科技支撐碳達峰碳中和專項”的支持下,于2021年開始200kW-SOEC制氫裝置的設(shè)計與設(shè)備研制,該裝置采用撬塊化高度集成設(shè)計理念,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,團隊攻堅克難,2021年10月完成基礎(chǔ)建設(shè)并啟動設(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重影響,保證了材料與人員的入場和安裝工作有序進行,2022年9月完成裝置中交,10月實現(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日啟動裝置運行并實現(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、干燥及強風沙的惡劣氣候條件,極大拓寬了應(yīng)用范圍。另外SOEC制氫技術(shù)還可與核能、風能、太陽能進行耦合,實現(xiàn)綠氫制取,踐行了中科院先導專項提出的“風光核氫儲多能融合互補”理念,為“雙碳”科技創(chuàng)新提供了重要的技術(shù)實踐。該裝置完成驗收后,將結(jié)合當?shù)氐娘L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驗研究。