DLR将太阳能热量集成到固体氧化物电解槽实现高效产氢

日前,DeutschesZentrumfürLuft-und Raumfahrt(DLR)的一个团队成功地将太阳能热量集成到固体氧化物电解槽中。

原型系统的实验装置由太阳能模拟器,太阳能蒸汽发生器,蒸汽蓄能器和固体氧化物电解器组成。

DLR将太阳能热量集成到固体氧化物电解槽实现高效产氢

用于制氢的太阳能加热固体氧化物电解槽系统的实验装置

用太阳能蒸汽发生器生产最大流量为5.0 kg h-1的热蒸汽,与10%H2混合的一小部分(0.58kg h-1)供应至12-cell细胞固体氧化物电解器堆,并使用2千瓦电力。

在770℃和-1.25Acm-2的电流密度下,该电解槽效率为93%时,蒸汽转化率达70%。目前,关于这项研究的论文已发表在“电源杂志”上。

研究人员表示,在更广泛地使用诸如风能,光伏和太阳能热能的可再生能源的背景下,由于可再生能源的间歇可用性以维持电力基础设施的高稳定性,因此需要化学能源载体用于电力存储。水电解被认为是用于生产可持续氢气作为这种能量载体的有希望的途径。

碱性电解作为数十年来经过充分验证的技术,以及最近的质子交换膜(PEM)电解,目前正在低温100°C以下的低温范围内开发用于高性能间歇操作。

与低温电解技术相比,在700-1000℃的高温状态下操作的固体氧化物电解(SOE)是一种有前景的新技术,其提供了一些额外的优点。

固体氧化物电解电池(SOEC)和电池堆的显着更高的操作温度导致更快的反应动力学,从而实现潜在更高的电效率。从热力学观点来看,吸热水分解反应的部分能量需求可以通过来自太阳能热能的高温热量或来自工业过程的废热来提供,因此显着降低了电能需求。

在传统的高温蒸汽电解中,水分解的总能量需求作为电力供应。如前所述,通过太阳辐射的集中提供的高温热,例如在太阳能塔中,可以在SOE工艺中引入,用于蒸发和过热水。

管式太阳能接收器作为将太阳能热量集成到SOE工艺中的关键部件,已经开发用于在科隆的DLR高通量太阳能模拟器中运行。在DLR项目“Future Fuels”的框架中,已经实现了由太阳能模拟器的热量驱动的太阳能接收器与固体氧化物电解器的组合。

DLR将太阳能热量集成到固体氧化物电解槽实现高效产氢

水分解反应的热力学与温度的关系

研究人员在700℃和-1.0Acm-2的稳态操作总共进行了4小时,总共产生1600L的H2,证明了太阳能热SOEC操作的可行性。

实验表明,堆栈行为与蒸汽质量流量之间存在强烈的相互作 因此,正确控制蒸汽质量流量至关重要。而进一步的系统优化包括减少外围加热管,增加系统部件的隔热性和开发高温蒸汽蓄能器。

据报道,该实验首次成功地将太阳能热量集成到商业固体氧化物电解中,实现了高效的氢气生产。

来源: OFweek氢能网

原文链接:http://www.chinahv.cn/display/438182.html

如有侵权请联系本站。发布者:qingtx, qingtx,转转请注明出处:https://qingtx.cn/archives/5502

(0)
qingtx, qingtx的头像qingtx, qingtx
上一篇 2023年2月15日
下一篇 2023年2月15日

相关推荐

  • 氢能源行业专题报告:“氢”风扶摇,产业化快马扬鞭

    (报告出品方/作者:广发证券,代川、范方舟) 一、双碳政策下,氢能行业具备巨大增长潜力 (一)电解水制氢为氢能来源的战略方向 氢能是一种来源丰富、绿色低碳、灵活高效、应用广泛的二次能源,正逐步成为全球 能源转型发展的重要载体之一。与传统化石能源相比,氢气具有能量密度高,资源 无限,无碳排放,可大批量运输和长期存储,以及更高的安全性等优势,是传统化石 能源的理…

    2023年6月5日 创业分享
    30000
  • 国富氢能通过港交所聆讯 为中国领先的氢能储运设备制造商

    观点网讯:10月28日,江苏国富氢能技术装备股份有限公司(简称:国富氢能)宣布成功通过香港交易所主板上市聆讯。作为中国领先的氢能储运设备制造商,国富氢能此次上市旨在进一步扩大其在全球清洁能源领域的市场份额。海通国际和中信证券担任了本次上市的联席保荐人。 国富氢能此次拟发行不超过3783.9万股境外上市普通股,募集资金将用于扩大生产能力、加强研发投入以及拓展国…

    上市企业 2024年10月28日
    5100
  • 聚焦中国产业:2023 年珠海市特色产业之氢能产业全景分析 ( 附产业空间布局、发展现状及目标、竞争力分析 )

    行业主要上市公司:中国石化 ( 600028.SH ) ;中国石油 ( 601857.SH ) 等 本文核心数据:产业空间布局 ; 发展现状及目标 ; 竞争力分析 1、珠海市氢能产业空间布局 根据《珠海市氢能产业发展规划 ( 2022-2035 年 ) 》,制氢方面布局长炼副产氢工厂、西坑尾新宝电力制氢工厂、垃圾焚烧发电厂沼气制氢工厂、绿…

    2023年6月12日 创业分享
    19510
  • 2023年政府重点绿氢项目产能超40万Nm³/h,超2GW电解槽需求

    在双碳政策体系下,绿氢作为零碳技术,相关项目已被越来越多的地方政府纳入年度重点项目。而随着时间进入6月,全国目前已有24个省级行政区公布了2023年重点项目,此外城市群地区大多也悉数公布。在《投资超1500亿!城市群地区公布98项2023年重点氢能项目》文章中,城市群98个项目中氢气生产项目数占比最高,达28%,而其中绿氢占比过半。 随着越来越多的地方公布年…

    2023年6月9日
    19500
  • 两会声音|全国人大代表、亿华通董事长张国强:建议支持氢能规模化发展 探索多元化氢源供给模式

    《科创板日报》记者获悉,今年全国两会,第十四届全国人大代表、北京亿华通科技股份有限公司董事长张国强对于支持氢能规模化发展提出建议。   当前,氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。据不完全统计,截至目前,全球共有35个国家和地区发布氢能发展战略。多国以氢能交通为切入点,拓展到工业、建筑等领域,应用场景日渐丰富。   为了深入推进绿色低碳高质量发展,我国正…

    2023年3月5日
    13900

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

联系我们

400-800-8888

在线咨询: QQ交谈

邮件:admin@example.com

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息