近日，我国首套自主研发的百千瓦级电氢双向转换装置在广州投运，在国内率先通过一套装置完成制氢和发电，实现了绿电和绿氢的双向高效可靠转换，标志着我国可逆固体氧化物电池技术从“实验室”走向了“示范应用”。
由南方电网广东广州供电局研发并投运的电氢双向转换装置，位于广州南沙小虎岛电氢智慧能源站，在外观上看，纵横交错的“钢管森林”旁矗立着三个银灰色集装箱，以及一个小型储氢罐。布局看似简单可谓内有乾坤，该装置基于可逆固体氧化物电池技术，具有电解池和燃料电池两种模式，集制氢与发电功能于一体：在电解池模式下，装置通过高温电解水制取“绿氢”，将这些氢气收集到储氢罐，可随时向站内供氢；当一键切换成燃料电池模式后，可将储氢罐内的氢气输送回装置，通过电化学反应按需发电并网。电和氢的整个转换过程达到分钟级，且完全零碳。
广州供电局氢能源研究中心杨怡萍介绍：“目前，通过对大功率可逆固体氧化物电池技术的突破，装置的系统电解制氢功率已达100千瓦，直流能耗3.0kWh/Nm3氢气，相比传统电解制氢技术的电解效率提升了30%，年最大发电量可达28万度，相当于292人一年的用电需求。”
据悉，该装置依托“电-氢”和“氢-电”的高效、双向转化优势，丰富了新型电力系统的调节资源，提升了电网的韧性与可靠性，助力更多的新能源并网消纳。一方面，该装置可以作为新型储能，在用电低谷时将氢气储存起来，在用电高峰时再释放氢气进行发电，有助于粤港澳大湾区风电等新能源的大规模就近消纳，促进能源间的“时空转移”，应急条件下还可以一键切换成备用电源，保障电力供应；另一方面，在需要氢能的时候，电能可以随时转换成氢能，为交通、工业等行业提供“绿氢”，助力各行业深度脱碳，推动能源的清洁、低碳、安全和高效利用。
“这套装置实现了从材料到系统的全面国产化。”杨怡萍说道，“作为小型、分布式的能源生产单元，未来通过模块化叠加组合，装置的制氢与发电功率可达到兆瓦级。”预计到十五五期间，该技术将进一步应用于冶金、化工等行业领域，电氢转换规模将提升百倍，拓展到10兆瓦级。
（黄欣然、黄旭锐）
