规模化可再生能源电解水制氢技术及其发展趋势.pdf

环保与节能

环保与节能

规模化可再生能源电解水制氢技术及其发展趋势

付林

(中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，陕西西安710075)

摘要：氢能作为清洁低碳的二次能源，是替代传统化石能源的优良载体。可再生能源电解水制氢技术可实现制氢过程零

碳排放，有望成为世界能源绿色转型的重要技术路径。文章对当前主流的碱性电解水制氢和质子膜电解水制氢的技术

特点进行了总结，重点对可再生能源电解水制氢技术发展现状和存在的问题进行了深入分析，并从电解槽设备本身改

进和电-氢系统耦合集成两方面，探讨了未来规模化可再生能源电解水制氢技术的发展方向和问题解决途径。

关键词：可再生能源；电解水制氢；电解槽；耦合集成

中图分类号：TQ151.1文献标志码：A文章编号：1008-4800(2024)34-0066-03

DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2024.34.017

Large-scaleWaterElectrolysisHydrogenProductionTechnologyBasedon

RenewableEnergyandItsDevelopmentTrend

FULin

(NorthwestElectricPowerDesignInstituteofChinaPowerEngineeringConsultingGroup,Xi’an710075,China)

Abstract:Asacleanandlow-carbonsecondaryenergysource,hydrogenenergyisanexcellentcarriertoreplacetraditionalfossil

energy.Waterelectrolysishydrogenproductiontechnologybasedonrenewableenergycanachievezerocarbonemissions,andis

expectedtobecomeanimportanttechnicalpathfortheworld’sgreenenergytransformation.Thispapersummarizesthetechnical

characteristicsofalkalinewaterelectrolysishydrogenproductionandprotonmembranewaterelectrolysishydrogenproduction,

focusesontheanalysisofthedevelopmentstatusandexistingproblemsofwaterelectrolysishydrogenproductiontechnologybased

onrenewableenergy,anddiscussesthedevelopmenttrendandproblemsolvingmethodsoflarge-scalerenewableenergywater

electrolysishydrogenproductiontechnologyfromtheaspectsofelectrolyzerequipmentimprovementandelectricity-hydrogen

systemcouplingintegration.

Keywords:renewableenergy;hydrogenproductionbywaterelectrolysis;electrolyzer;couplingintegration

0引言体氧化物电解水技术(SOEC)和阴离子交换膜电解

水技术(AEM)。目前，高温固体氧化物制氢和阴离子

在积极应对世界气候变化的背景下，全球能源结