（五）兆瓦级固体聚合物电解质电解水制氢技术

1.技术适用范围

适用于可再生能源制氢工艺。

2.技术原理及工艺

采用宽功率波动、快启动爬坡的固体聚合物电解质制氢技术和能瞬间反馈波动能源的电源模块，研制自洽于可再生能源宽功率范围波动特征的智能化整体控制系统，实现快速功率调节响应，解决电力波动对电解槽的冲击，实现电解系统的平稳运行。利用高密度电堆工艺设计优化制氢模块，采用变温吸附技术干燥提纯氢气，满足高质量用氢需求。工艺路线如图所示。

工艺路线图

3.技术功能特性及指标

（1）零间距膜电极设计，离子移动路程短，电流转化效率可达 80%；

（2）可再生能源发电波动性调整适配性高，功率调节范围达 20%~150%。

4.应用案例

（1）项目基本情况：

技术提供单位为山东赛克赛斯氢能源有限公司，应用单位为金麒麟新能源股份有限公司。该项目为新建项目，依托奈曼旗耦合风电制氢项目，主要耗能种类为风电，制氢系统功率为 1 兆瓦。

（2）主要技术改造内容：

安装兆瓦级固体聚合物电解质制氢装置、氢气纯化装置及氢气压缩装置。2022 年 11 月实施建设，实施周期 3 个月。

（3）节能降碳效果及投资回收期：

建设完成后，年消纳风电 480 万千瓦时，年产氢量 96万立方米，实现二氧化碳减排量 2737.4 吨/年。投资额为 1500万元，投资回收期为 1.8 年。