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电解水制取氢气是一种清洁、高效、可持续的制氢技术，其制氢工艺成熟，氢纯度高为缓解温室效应，加快能源绿色转型，国内正在陆续建设一批规模化的风力发电厂、太阳能光伏发电厂……
在这些大规模可再生能源发电项目中电解水制氢技术是具潜力的成熟技术之一，特别是ALK电解水制取技术，安全可靠、运行寿命长、经济性能好，也比较适用于可再生能源发电厂。
配套的大规模氢能项目，相对PEM资质交换膜电解水制氢和固体氧化物电解水制氢，ALK电解水制氢技术醇熟，目前在市场上已有较多应用实例，可靠性强。
下面通过两个案例，一起来了解一下ALK电解水制氢。
01在传统电厂中的应用
以某2*660MW机组燃煤电厂为例：根据基础数据和《发电厂化学设计规范》规定，计算出制氢设备配置方案。
方案一：1套10Nm3电解水制氢系统
电解水制氢站总占地约33m×37m，周围设有不低于2.5m的实体围墙，围墙内分为电解水制氢车间和贮存罐区。
其中，电解水制氢车间包括电解间、辅助间、压缩间、配电间和控制间。
（1）电解间：电解槽、氢分离器、氧分离器、氢洗涤器、氧洗涤器、氢冷却器、氧冷却器、氢气水分离器、氧气水分离器、氢排水器、氧排水 器、脱氧干燥/纯化器、碱液循环泵、碱液冷却器、碱液过滤器等，1 套氮气瓶组。
（2）辅助间：碱液箱、除盐水补水箱、补水泵等。
（3）压缩间：1台流量为10Nｍ3/h，出口压力为3.2MPa的氢气压缩机，氢气缓冲罐，1套进口压力为3.2MPa，出口压力为0.8MPa的氢气分配盘等。
（4）配电间：配置配电柜、整流柜。
（5）控制间：制氢控制柜、DCS控制柜。
（6）室外贮存罐区：4台标准水容积为13.9m3，充氢压力为3.2MPa 的氢气贮存罐，1台气动阀门用压缩空气贮存罐。
电解水制氢车间与贮存罐区间隔16m，满足规范所要求的安全距离。
电厂“氢气自制”，可不受周边有无可靠、合格外购氢气的限制，为电厂的氢冷发电机持续提供可靠且满足发电机纯度、湿度要求及用量的氢气。
02在可再生能源发电项目中的设计
以某300MW风力发电/太阳光发电厂为例：根据基础数据，测算出制氢设备配置方案，如下。
方案二：6套1000Nm3电解水制氢系统
电解水制氢站总占地约129m×103m，周围设有不低于2.5m的实体围墙，围墙内分为电解水制氢车间和长管拖车充装站。
电解水制氢车间：包括电解间、辅助间、压缩间、氮气瓶间、除盐水制备间、空压机间、变压器间、整流柜间和控制间。
（1）电解间：6套1000Nｍ3/h的电解水制氢装置及附属设备，每套包括电解槽、氢分离器、氧分离器、氢洗涤器、氧洗涤器、氢冷却器、氧冷却器、氢气水分离器、氧气水分离器、氢排水器、氧排水器、脱氧干燥/纯化器、碱液循环泵、碱液冷却器、碱液过滤器等。
（2）辅助间：每2套制氢装置共用1套辅助设备， 每套辅助设备包括碱液箱、除盐水补水箱、补水泵等。
（3）压缩间：7台流量为1000Nｍ3/h，出口压力为20MPa的氢气压缩机，6 用1备；配置2台氢气缓冲罐。
（4）氮气瓶间：3套氮气瓶组，每2套制氢装置共用1套氮气瓶组。
（5）除盐水制备间：3套出力为4t/h的除盐水制备装置，2用1备；并配置1 台100m3除盐水箱，满足制氢设备连续运行12h除盐水用量。
（6）空压机间：1套气动阀门用压缩空气制备和贮存装置，包括2台空压机，1套过滤净化装置和2台压缩空气贮存罐。
（7）变压器间：变压器。
（8）整流柜间：整流柜。
（9）控制间：制氢控制柜和DCS控制柜布置在。
长管拖车充装站：长管拖车充装站为敞开式建筑，上部设有顶棚。
配置15台标准水容积为37 m3，充氢压力为20MPa的氢气鱼雷贮存罐，并配3辆专用鱼雷贮存罐长管拖车，用于向各加氢站和氢气用户运输高压氢气。
电解水制氢车间与长管拖车充装站间隔40m，满足规范所要求的安全距离。
电解水制氢可以与集中式光伏/风电等电站配合使用，减弱可再生能源波动性对电网的冲击，有利于可再生能源的大规模消纳。
03写在最后
目前，电解水制氢技术的发展以能耗、稳定性等性能的提升为主要目标，以便提高与可再生能源的匹配性，降低氢气成本，为电解水制氢的推广应用奠定基础。
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