中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:制氫電源作為綠氫項(xiàng)目必要配套設(shè)施之一,逐漸火熱起來。
7月以來,中車時(shí)代電氣、陽(yáng)光氫能、國(guó)電南瑞陸續(xù)斬獲十幾套適配1000標(biāo)方堿槽的IGBT全控制氫電源。據(jù)統(tǒng)計(jì),已經(jīng)有超20家電源企業(yè)在制氫電源業(yè)務(wù)上獲得訂單,當(dāng)然也有企業(yè)處于觀望狀態(tài)。
企業(yè)究竟如何看待這塊市場(chǎng)?制氫電源有沒有技術(shù)含量?整流環(huán)節(jié)該“押寶”晶閘管還是IGBT?下文將詳盡分析:
部分制氫電源企業(yè)訂單連連
當(dāng)前國(guó)家實(shí)施綠色低碳發(fā)展行動(dòng),重點(diǎn)發(fā)展電解水制氫,制氫電源作為配套設(shè)施之一,近兩年開始受到關(guān)注,大訂單不斷浮出水面,包括但不限于:
7月4日,中車時(shí)代電氣中標(biāo)寧東50萬(wàn)千瓦光伏制氫項(xiàng)目清水營(yíng)制氫站16套適配1000標(biāo)方堿槽的IGBT全控制氫電源。這是公司IGBT制氫電源繼三峽納日松項(xiàng)目(堿槽)、康明斯佛山項(xiàng)目(PEM槽)、遠(yuǎn)景能源赤峰項(xiàng)目(PEM槽)后再次斬獲的項(xiàng)目。
同月,陽(yáng)光氫能和國(guó)電南瑞分別中標(biāo)大安風(fēng)光制綠氫合成氨一體化示范項(xiàng)目12套 4.5MW的IGBT制氫電源設(shè)備。同時(shí),陽(yáng)光氫能也是唯一一家為大安項(xiàng)目同時(shí)提供IGBT制氫電源和堿性電解水制氫系統(tǒng)的供應(yīng)商,為其提供一站式柔性制氫系統(tǒng)解決方案。
6月底,新疆庫(kù)車項(xiàng)目開始產(chǎn)出第一方氫。其制氫電源提供商包括在整流行業(yè)耕耘25年的領(lǐng)軍企業(yè)科瑞變流,和剛剛獲得近億元融資的企業(yè)英特利,各自提供了28套和24套設(shè)備。科瑞變流近日還中標(biāo)了美國(guó)CF公司的單臺(tái)4000標(biāo)方電解水制氫項(xiàng)目整流電源。
從上述釋放出的訂單信息看,制氫電源市場(chǎng)顯然已經(jīng)開始放量,成為企業(yè)新的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)點(diǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),中車時(shí)代電氣、陽(yáng)光氫能、國(guó)網(wǎng)南瑞、科瑞變流、通達(dá)電磁能、江陰天馬、英杰電氣、蘇州匯川、力源海納、動(dòng)力源新能源、蘇州嘉佰志、能華電源、英特利等企業(yè)已在制氫電源市場(chǎng)占據(jù)一席之位。
當(dāng)然也有企業(yè)處于淺投入的觀望狀態(tài)?!罢麟娫吹膽?yīng)用場(chǎng)景很廣泛,盡管近兩個(gè)月收到了不少中間商關(guān)于制氫電源的詢價(jià),但是我們感覺,制氫電源的可預(yù)計(jì)營(yíng)收和化工、冶金、軍工科研遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到一個(gè)量級(jí)?!币患译娫磸S家直言,他們等待著氫能賽道崛起。
后面入局還來得及嗎?一方面,新入局者前期肯定要面臨著研發(fā)和時(shí)間成本。有企業(yè)向高工氫電透露,公司在2022年想進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)就發(fā)現(xiàn)已經(jīng)晚了,不得不放棄這塊市場(chǎng);另一方面,較晚布局可能前期會(huì)面臨價(jià)格“內(nèi)卷”,用低價(jià)獲得客戶,先取得實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn),為后續(xù)長(zhǎng)期大項(xiàng)目的招標(biāo)做背書。
制氫電源有技術(shù)含量嗎?
大眾對(duì)電源企業(yè)的刻板印象是同質(zhì)化嚴(yán)重,“新產(chǎn)品不過就是調(diào)調(diào)參數(shù)”,那制氫電源也是如何嗎?
制氫電源是各類電力與電解槽之間的連接轉(zhuǎn)換樞紐,以提供恰當(dāng)?shù)碾妷汉碗娏鱽泶龠M(jìn)水電解過程從而產(chǎn)生氫氣,其主要結(jié)構(gòu)包括整流柜、變壓器、控制及冷卻系統(tǒng)等。核心部件整流柜,目前大致分為晶閘管(SCR可控硅)路線和IGBT路線。
晶閘管整流電源屬于半控型流器,應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)、技術(shù)成熟,可通過12脈波-96脈波實(shí)現(xiàn)多脈波整流,降低諧波,同時(shí)配置有載調(diào)壓裝置實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)。但常用的有載調(diào)壓裝置采用機(jī)械式開關(guān)結(jié)構(gòu),會(huì)造成一定的操作延時(shí),響應(yīng)速度快以秒來計(jì)算。
IGBT整流電源屬于全控型整流器,響應(yīng)速度快、交直流側(cè)電能質(zhì)量好、具備高制氫效率和高離網(wǎng)質(zhì)量,但功率器件價(jià)格高昂。目前實(shí)際項(xiàng)目的IGBT制氫電源中標(biāo)價(jià)為180-200萬(wàn),比晶閘管貴一倍之多。
6月29日,全球綠電制氫行業(yè)首次大規(guī)模使用萬(wàn)安培級(jí)IGBT電源的項(xiàng)目——內(nèi)蒙古納日松項(xiàng)目成功制取第一方氫氣。項(xiàng)目投資建設(shè)方談到為何啟用IGBT整流電源時(shí),說:“IGBT全控整流電源優(yōu)秀的電網(wǎng)友好性,能夠安全高效的跟蹤綠電出力,實(shí)現(xiàn)綠電就地消納,綠電效益最大化”。
以往應(yīng)用于其它行業(yè)小功率的電解槽配備的多是晶閘管整流,功率因數(shù)低、對(duì)諧波畸變率控制不高,現(xiàn)在隨著電解槽大標(biāo)方化,整體制氫系統(tǒng)的電耗控制要求嚴(yán)格。晶閘管整流能達(dá)到95%以上的功率輸出(數(shù)據(jù)供參考,不排除頭部企業(yè)做的更高),更貴的IGBT制氫電源能達(dá)到99%。綜合成本考慮,IGBT制氫電源有愈發(fā)領(lǐng)先的態(tài)勢(shì),預(yù)計(jì)其應(yīng)用未來會(huì)更加普遍。
綠氫項(xiàng)目的興起打開了制氫電源滾滾訂單的閥門,而電解槽與可再生能源的匹配又對(duì)制氫電源提出了更高的要求。
風(fēng)電光伏的功率輸出波動(dòng)性危害電解槽壽命及生產(chǎn)安全。一方面,電解槽功率隨風(fēng)光電源功率頻繁波動(dòng)將損害電極等的壽命;另一方面,電解槽陰陽(yáng)極氣壓差隨運(yùn)行功率波動(dòng),有可能導(dǎo)致氫氣中氧含量提高,不利于生產(chǎn)安全。
“未來十年幾乎很難達(dá)到綠氫項(xiàng)目完全離網(wǎng)狀態(tài)下運(yùn)行,儲(chǔ)能的配置遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到,半離網(wǎng)風(fēng)光制氫的狀態(tài)將會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)間。”行業(yè)人士認(rèn)識(shí),白天將可再生能源發(fā)電量的20%接入電網(wǎng),晚上再?gòu)碾娋W(wǎng)取電,是目前最經(jīng)濟(jì)的做法。
那么在必須考慮諧波對(duì)電網(wǎng)影響的前提下,達(dá)到可再生能源發(fā)電量和電解槽用電量的動(dòng)態(tài)平衡,對(duì)制氫電源的控制系統(tǒng)提出了相當(dāng)高的技術(shù)需求。
為了促進(jìn)大功率制氫電源在綠電制氫領(lǐng)域的工程化應(yīng)用,僅在今年,內(nèi)蒙古和北京分別發(fā)布相關(guān)補(bǔ)貼政策,支持企業(yè)研究制氫電源的電網(wǎng)友好型控制技術(shù),開發(fā)高效率模塊化功率單元,金額高達(dá)300萬(wàn)元。
如今,綠氫產(chǎn)業(yè)的“東風(fēng)”吹到了電源行業(yè),已經(jīng)有企業(yè)率先獲利,面對(duì)可預(yù)知迎來井噴式發(fā)展的電解水制氫設(shè)備,配套的制氫電源市場(chǎng)呼之欲出,盡早進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)出樣機(jī)是“必做題”。
(原標(biāo)題:搶食制氫電源“蛋糕”)