Vattenelektrolys är en relativt bekväm metod för att producera väte. Likström från ett likriktarskåp passerar genom en elektrolytisk cell fylld med elektrolyt. Vattenmolekyler genomgår en elektrokemisk reaktion vid elektroderna och sönderdelas till väte och syre. Likriktarskåpet är en viktig del av utrustningen i vattenelektrolysens väteproduktion, och dess kompatibilitet är oerhört viktig. Ett komplett likriktarsystem inkluderar ett digitalt styrt likriktarskåp, en likriktartransformator (ibland installerad inuti skåpet) och likströmssensorer. Det installeras vanligtvis inomhus, kyls av rent vatten och har ingångsspänningar på 10 kV, 380 V, etc.
Introduktion till tyristorlikriktarutrustning för väteelektrolys
I. Tillämpningar
Denna serie likriktarskåp används huvudsakligen i olika typer av likriktarutrustning och automatiserade styrsystem för elektrolys av icke-järnmetaller såsom aluminium, magnesium, mangan, zink, koppar och bly, samt kloridsalter. Den kan också användas som strömförsörjning för liknande belastningar.
II. Huvudfunktioner i skåpet
1. Elektrisk anslutningstyp: Generellt vald baserat på toleranser för likspänning, ström och nätövertoner, med två huvudkategorier: dubbelstjärnbrygga och trefasbrygga, och fyra olika kombinationer inklusive sexpuls- och tolvpulsanslutningar.
2. Högeffektstyristorer används för att minska antalet parallella komponenter, förenkla skåpstrukturen, minska förluster och underlätta underhåll.
3. Komponenter och snabbsäkringsskenor i koppar använder specialdesignade cirkulerande vattenkretsprofiler för optimal värmeavledning och förlängd komponenternas livslängd.
4. Komponentpresspassning använder en typisk design för balanserad och fast spänning, med dubbel isolering.
5. Invändiga vattenrör använder importerade förstärkta transparenta mjuka plaströr, motståndskraftiga mot både varma och kalla temperaturer och med lång livslängd.
6. Komponentblandare för radiatorer genomgår särskild behandling för korrosionsbeständighet.
7. Skåpet är helt CNC-fräst och pulverlackerat för ett estetiskt tilltalande utseende.
8. Skåp finns generellt i öppna inomhus-, halvöppna och helt förseglade utomhustyper; kabelinförings- och utgångsmetoder utformas enligt användarnas krav.
9. Denna serie likriktarskåp använder ett digitalt industriellt styrsystem med triggerfunktion för att utrustningen ska fungera smidigt.
Spänningsspecifikationer:
16V 36V 75V 100V 125V 160V 200V 315V
400V 500V 630V 800V 1000V 1200V 1400V
Nuvarande specifikationer:
300A 750A 1000A 2000A 3150A
5000A 6300A 8000A 10000A 16000A
20000A 25000A 31500A 40000A 50000A
63000A 80000A 100000A 120000A 160000A
Här är dess kärnfunktioner:
1. Extremt hög effektivitet och " Elektro-väteomvandlingsprestanda
Effektivitet är livsnerven: Elkostnaderna står för 70–80 % av kostnaden för vätgaselektrolys. Därför leder varje 0,1 % ökning av likriktarskåpets omvandlingseffektivitet till betydande driftskostnadsbesparingar. Effektiviteten krävs vanligtvis att vara 98,5 %, med avancerade modeller som når över 99 %.
Låg rippelfaktor: Utgångslikströmmen bör vara så "hren" som möjligt, med en extremt låg rippelfaktor. För hög växelströmsrippel minskar elektrolysörens effektivitet, ökar sidoreaktioner och kan påverka elektrodens livslängd. Detta ställer högre krav på likriktningstekniker (såsom flerfaslikriktning och PWM-teknik).
2. Ultrabrett effektjusteringsområde och snabb responskapacitet
Anpassning till fluktuationer i förnybar energi: Detta är en av de viktigaste skillnaderna jämfört med traditionella likriktarskåp. För att fungera med fluktuerande kraftkällor som vind- och solenergi måste likriktarskåpet kunna fungera stabilt och effektivt över ett extremt brett effektområde (t.ex. 10 %–120 % av nominell effekt).
Snabb dynamisk respons: När vind- och solresurser upplever plötsliga förändringar kräver likriktarskåpet en svarshastighet på en millisekund till en sekund för att snabbt justera sin uteffekt, anpassa sig till energiförändringar och uppnå " last följer källa, vilket säkerställer nätstabilitet och effektiv drift av vätgasproduktionssystemet.
3. Hög grad av intelligens och samarbetskontroll
Djup integration med elektrolysör: Likriktarskåpet är inte längre en oberoende kraftkälla, utan själva kärnan i vätgasproduktionssystemet. Det är djupt integrerat med elektrolysörens styrsystem, vätgasreningssystemet och styrsystemet för förnybar energi för att uppnå samarbetsoptimering.
Flera intelligenta driftslägen:
Konstant effektläge: Används när nätförsörjningen är stabil.
Automatiskt läge för spårning av strömförsörjning: Tar direkt emot kommandon för förnybar energi och justerar automatiskt effekten.
Energihanteringsläge: Samarbetar med elnätet och energilagringssystemet för att delta i toppavjämning och dalfyllning eller primärfrekvensreglering.
Digitala tvillingar och prediktivt underhåll: Genom molnplattformar och stordataanalys utförs realtidsövervakning och hälsobedömning av utrustningens status för att uppnå prediktivt underhåll och minska oplanerade driftstopp.
4. Säkerhets- och tillförlitlighetsdesign i toppklass
Explosionssäkra överväganden i vätgasmiljö: Även om likriktarskåpet vanligtvis installeras isolerat från elektrolysören, måste dess design beakta explosionsskyddskraven för hela vätgasproduktionsanläggningen. Valet av elektriska komponenter och skåpets design måste uppfylla stränga explosionssäkra standarder.
Flera redundanta skyddssystem:
Sammankopplat med vätgaskoncentration: Systemet kan omedelbart stänga av likriktarskåpets strömförsörjning vid detektering av en vätgasläcka.
Sammankopplad med elektrolysatorns temperatur, tryck och nivå: Säkerställer att likriktarskåpet alltid fungerar inom elektrolysatorns säkra driftsförhållanden.
Snabbare felisolering: Förhindrar vätebakeld eller skador på elektrolysören på grund av strömavbrott.
Dygnet runt-avbrottsfri drift: Vätgasproduktion är en kontinuerlig process som ställer extremt höga krav på tillförlitlighet i likriktarskåpet. Medeltiden mellan fel (MTBF) är en viktig indikator.
5. Stark kapacitet för nätstöd
Högkvalitativ kraft: Avancerad likriktningsteknik undertrycker effektivt övertoner, vilket uppnår en hög effektfaktor och minskar nätföroreningar. I vissa utföranden kan den till och med ha en viss kapacitet för reaktiv effektkompensation, vilket ger stöd åt elnätet.
6. Modularisering och skalbarhet
"Byggsten" Expansion: Vätgasenergiprojekt byggs vanligtvis i faser. Likriktarsystemet använder en modulär design, vilket möjliggör enkel expansion genom att lägga till kraftmoduler, ungefär som byggstenar, för att möta framtida kapacitetsökningar och minska de initiala investeringskostnaderna.
N+X-redundans: I storskaliga vätgasproduktionsprojekt är flera kraftmoduler parallellt anslutna, med reservmoduler (X) konfigurerade för att uppnå "online hot-swapable" underhåll och systemredundans, vilket säkerställer tillgängligheten för hela vätgasproduktionsanläggningen.
Sammanfattning: Kärnpositioneringen av likriktarskåpet för elektrolysväteproduktion
Jämfört med traditionella likriktarskåp har likriktarskåpet för elektrolysvätgasproduktion utvecklats från en enkel likströmsförsörjning till ett energiomvandlings- och styrsystem som integrerar avancerad kraftelektronikteknik, digital intelligent styrning och energihanteringsfunktioner.
Dess kärnvärde ligger i:
Kostnadsreduktion: Minska energiförbrukningen för vätgasproduktion genom extrem effektivitet.
Effektivitetsförbättring: Maximera absorptionen av fluktuerande grön el genom bred räckvidd och snabb respons, vilket förbättrar den totala driftseffektiviteten i vätgasproduktionssystemet.
Säkerställande av säkerhet: Tillhandahållande av en säker och tillförlitlig kraftkärna för hela vätgasproduktionssystemet.
Främjar integration: Den fungerar som en bro som förbinder förnybar energi och slutanvändning av kemiska tillämpningar och är en viktig utrustning för att bygga ett nytt energisystem.
