绿氢项目的爆发式增长带动了电解水制氢设备市场的蓬勃发展,除了核心设备电解槽不断迎来订单释放、新品发布等喜讯,连接电解槽与各类电网的核心设备——制氢电源也不断迎来市场利好。
目前英特利、中车时代电气、阳光电源、通达电磁能、江阴天马、英杰电气、苏州汇川、力源海纳、动力源新能源、苏州嘉佰志、能华电源等企业可为各类电解水制氢设备提供制氢电源产品。随着电解槽不断向大标方、集成化、低能耗等方向推进,制氢电源的解决方案也正在发生变化。
★ 制氢电源的非标性与解决方案
制氢电源是一种特殊的工业电源,是各类电力与电解槽之间的连接转换枢纽,以提供恰当的电压和电流来促进水电解过程从而产生氢气,其主要结构包括整流柜、变压器、控制及冷却系统等。
电解水制氢设备的电力来源可能是电网,也可能是波动性较强的可再生能源电力,如光电、风电,其中光电表现为较为规律的昼夜周期特性,而风电则是实时随机波动的交流电,交流电中50赫兹以上的所有频段称为谐波,会对电网其他设备造成干扰。
制氢电源的作用就是根据不同的电网特性,将电转化为电解槽可用的直流电,并尽量降低谐波,保证功率因数,提升供电效率。
另一方面,电解槽装置对电压、电流的稳定性和精度要求更高,且不同厂家的电解槽产品设计规格各异,需要经制氢电源输出的额定工作电压、电流也各不相同,因此在实际应用时,制氢电源基本是非标化定制产品。
目前主要的解决方案主要包括:SCR可控硅(晶闸管)整流,二极管不控整流+IGBT斩波,或PWM整流+IGBT斩波等。
其中SCR可控硅(晶闸管)整流方案是目前采用较多的大规模电解水制氢解决方案,适用于相对稳定电网,采用多脉波,配合电能质量装置改善供电质量,发展已较为成熟,具有可靠性高、效率高、投资低、维护量小等优点。
IGBT方案则更适应新能源功率波动大、支撑能力弱、快速调节能力高的绿电场景,尤其是PWM整流+IGBT斩波方案,不仅能满足电解槽直流电压调整范围,也能实现交流输入侧电流的低谐波和高功率因数。
★ 氢能,电源企业新增长赛道
目前制氢电源领域的参与企业包括英特利、中车时代电气、阳光电源、通达电磁能、江阴天马、英杰电气、苏州汇川、力源海纳、动力源新能源、苏州嘉佰志、能华电源等,基本都是在其他工业电源领域有着深厚的经验积累的企业,捕捉到氢能产业的发展机遇并展开产品、技术布局和储备。今年以来,其中部分企业订单同比增长显著。
当然也有企业处于浅投入的观望状态。“制氢电源产品目前虽然呈现非标特征,但从产品难度上并不是很难,主要是要做好波动范围控制,现有的电源技术完全可以覆盖电解水制氢设备的应用需求,我们也是在适当投入布局,等待着氢能赛道崛起。”其中一家电源厂家直言。
但不可否认的是,氢能赛道的温度已经上升。电解水制氢设备市场正迎来井喷式发展,配套的制氢电源市场呼之欲出。面向制氢电源的下一步发展,这些参与企业也做出了预判:
一是IGBT+PWM整流方案将随着绿电绿氢深度融合,并不断推进电解槽大标方、集成化、低能耗发展的过程中,逐步提升市场占有份额。
二是随着电解槽发展的日渐成熟,电解槽电气规格将逐步实现标准化,继而有利于电源产品的标准化。