최근 중국과학원 상하이 응용물리연구소와 광둥성 수소에너지연구센터, 중국남방전력망 광저우 전력국은 양방향 가역 고온 고체산화물 전지(RSOC) 작동을 위한 완전한 기술 및 핵심 장비 연구개발 문제를 공동으로 극복하고 100-킬로와트 고체산화물 전지를 성공적으로 개발했습니다. 산화물 전지 전기-수소 양방향 변환 장치는 하나의 장치로 수소 생산과 발전, 전기와 수소 간의 효율적인 변환을 실현합니다. 이 장치는 현재 중국남방전력망 광저우 전력국 샤오후다오 수소 스마트 에너지 스테이션에서 가동되어, 우리나라의 양방향 가역 고온 고체산화물 전지 기술이 "실험실"에서 "시범 응용"으로 이동했다는 것을 보여줍니다.
전해조 모드에서 이 장치의 수소 생산 전력은 100kW 수준에 도달했으며, 스택 DC 전력 소비량은 3.0kWh/Nm3H2이고, 전류 밀도는 최대 0.79A/cm2입니다. 다른 전해수 수소 생산 기술(예: 알칼리수 전해, 양성자 교환막 전해)과 비교할 때, 수소 교환막 전해의 효율은 20-30% 증가했습니다. 연료 전지 작동 모드에서 발전 효율은 60%에 도달할 수 있으며, 이는 다른 발전 기술보다 높습니다.
이 장치는 RSOC 기술을 기반으로 전해 전지와 연료 전지의 두 가지 작동 모드를 갖추고 있으며, 수소 생산과 발전 기능을 통합합니다. 전해 전지 모드에서 장치는 전력 입력 조건에서 수소를 생성하여 수소 저장 탱크에 수집합니다. 언제든지 수소를 스테이션에 공급할 수 있습니다. 한 번의 클릭으로 연료 전지 모드로 전환하면 수소 저장 탱크의 수소를 장치로 다시 운반하여 수요에 따라 전기를 생성하고 그리드에 연결할 수 있습니다. 전해 전지와 연료 전지 모드 간의 전환 속도는 분당 수준에 도달할 수 있습니다.
이 장치는 "전기-수소"와 "수소-전기"의 고효율 및 양방향 변환 이점에 의지하여 새로운 전력 시스템의 규제 자원을 풍부하게 하고, 더 많은 새로운 에너지가 그리드에 연결되도록 돕고, 또한 전력 그리드가 다양한 극한 상황에서 작동할 수 있는 능력을 향상시킵니다. 견고성과 신뢰성. 한편으로, 이 장치는 전기 소비가 낮을 때 수소 생산을 위해 잉여 녹색 전기를 사용하는 에너지 저장 장치로 사용할 수 있으며, 이는 광둥-홍콩-마카오 대만 지역의 풍력 발전 및 기타 새로운 에너지원의 대규모 인근 소비를 돕고 "에너지 간 교환"을 촉진합니다. "시간 및 공간 전송"은 또한 운송, 산업 및 기타 산업에 "녹색 수소"를 제공하여 다양한 산업의 심층 탈탄소화를 돕습니다. 다른 한편으로, 이 장치는 피크 전력 소비 및 다양한 비상 상황에서 저장된 수소를 저장하는 발전 장비로 사용할 수 있습니다. 녹색 수소는 전기를 생성하는 데 사용되어 전력 공급을 보다 안전하고 신뢰할 수 있으며 녹색이며 저탄소로 만듭니다.
100-킬로와트급 고체산화물 전지 전기-수소 양방향 변환 장치는 상하이 영우 연구소가 2019년에 완성한 국내 최초의 20kW급 고온 SOEC 수전해 수소 생산 및 수소화 통합 장치이며, 2023년 중국 최대 규모의 200kW급 고온 SOEC 전기분해입니다. 수수소 생산 장치에 이은 또 다른 큰 돌파구입니다. 지금까지 상하이 영우 연구소는 수소 생산을 위한 고온 SOEC 전기분해, 합성가스 전기분해 및 수소 에너지 저장에 대한 포괄적인 탐색에서 획기적인 시범 성과를 달성했으며, 중국에서 고온 SOEC 장비의 다 시나리오 적용 및 시범을 크게 촉진했습니다.
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