Elektroliza vode je relativno prikladna metoda za proizvodnju vodika. Istosmjerna struja iz ispravljačkog ormarića prolazi kroz elektrolitičku ćeliju napunjenu elektrolitom. Molekule vode podliježu elektrokemijskoj reakciji na elektrodama, razlažući se na vodik i kisik. Ispravljački ormarić ključni je dio opreme u procesu proizvodnje vodika elektrolizom vode, a njegova kompatibilnost je izuzetno važna. Potpuni ispravljački sustav uključuje digitalno kontrolirani ispravljački ormarić, ispravljački transformator (ponekad ugrađen unutar ormarića) i DC senzore. Obično se postavlja u zatvorenom prostoru, hladi se čistom vodom i ima ulazne napone od 10 kV, 380 V itd.
Uvod u tiristorsku ispravljačku opremu za elektrolizu vodika
I. Primjene
Ova serija ispravljačkih ormara uglavnom se koristi u raznim vrstama ispravljačke opreme i automatiziranim upravljačkim sustavima za elektrolizu obojenih metala poput aluminija, magnezija, mangana, cinka, bakra i olova, kao i kloridnih soli. Također se može koristiti kao izvor napajanja za slična opterećenja.
II. Glavne značajke kabineta
1. Vrsta električnog priključka: Općenito se odabire na temelju tolerancija istosmjernog napona, struje i mrežnih harmonika, s dvije glavne kategorije: dvostruka zvijezda i trofazni most te četiri različite kombinacije, uključujući priključke sa šest impulsa i dvanaest impulsa.
2. Tiristori velike snage koriste se za smanjenje broja paralelnih komponenti, pojednostavljujući strukturu ormara, smanjujući gubitke i olakšavajući održavanje.
3. Komponente i brzotopive bakrene sabirnice koriste posebno dizajnirane profile kruga cirkulacije vode za optimalno odvođenje topline i produljeni vijek trajanja komponenti.
4. Komponente se spajaju prešanjem tipičnim dizajnom za uravnoteženo i fiksno naprezanje, s dvostrukom izolacijom.
5. Unutarnje vodovodne cijevi koriste uvezene ojačane prozirne mekane plastične cijevi, otporne na vruće i hladne temperature te dugog vijeka trajanja.
6. Slavine za komponente radijatora podvrgavaju se posebnom tretmanu za otpornost na koroziju.
7. Ormarić je u potpunosti CNC obrađen i plastificiran za estetski ugodan izgled.
8. Ormari su općenito dostupni u unutarnjoj otvorenoj, poluotvorenoj i vanjskoj potpuno zatvorenoj izvedbi; metode uvođenja i izvođenja kabela dizajnirane su prema zahtjevima korisnika.
9. Ova serija ispravljačkih ormara koristi digitalni industrijski sustav upravljanja okidanjem kako bi oprema mogla nesmetano raditi.
Specifikacije napona:
16V 36V 75V 100V 125V 160V 200V 315V
400 V 500 V 630 V 800 V 1000 V 1200 V 1400 V
Trenutne specifikacije:
300 A 750 A 1000 A 2000 A 3150 A
5000 A 6300 A 8000 A 10000 A 16000 A
20000 A 25000 A 31500 A 40000 A 50000 A
63000 A 80000 A 100000 A 120000 A 160000 A
Evo njegovih glavnih značajki:
1. Iznimno visoka učinkovitost i " performanse pretvorbe elektro-vodika
Učinkovitost je spas: Troškovi električne energije čine 70%-80% troškova elektrolize vodika. Stoga, svako povećanje učinkovitosti pretvorbe ispravljačkog ormara od 0,1% znači značajne uštede operativnih troškova. Učinkovitost se obično mora kretati oko 98,5%, a napredni modeli dosežu preko 99%.
Nizak faktor valovitosti: Izlazna istosmjerna snaga trebala bi biti što je moguće čistija, s izuzetno niskim faktorom valovitosti. Prekomjerna AC valovitost smanjit će učinkovitost elektrolizatora, povećati nuspojave i može utjecati na vijek trajanja elektrode. To postavlja veće zahtjeve na tehnologije ispravljanja (kao što su višefazno ispravljanje i PWM tehnologija).
2. Ultra širok raspon podešavanja snage i mogućnost brzog odziva
Prilagođavanje fluktuacijama obnovljivih izvora energije: Ovo je jedna od najznačajnijih razlika u odnosu na tradicionalne ispravljačke ormare. Da bi radio s promjenjivim izvorima energije poput energije vjetra i sunca, ispravljački ormar mora moći stabilno i učinkovito raditi u izuzetno širokom rasponu snage (npr. 10%-120% nazivne snage).
Brzi dinamički odziv: Kada vjetroelektrane i solarne elektrane dožive nagle promjene, ispravljačkom ormaru potrebna je brzina odziva od milisekunde do sekunde kako bi brzo prilagodio svoju izlaznu snagu, prilagođavajući se promjenama energije i postižući "opterećenje prati izvor," osiguravajući stabilnost mreže i učinkovit rad sustava za proizvodnju vodika.
3. Visok stupanj inteligencije i kolaborativne kontrole
Duboka integracija s elektrolizerom: Ormarić ispravljača više nije neovisni izvor napajanja, već srž sustava za proizvodnju vodika. Duboko je integriran sa sustavom upravljanja elektrolizerom, sustavom za pročišćavanje vodika i sustavom upravljanja elektranom na obnovljive izvore energije kako bi se postigla suradnička optimizacija.
Više inteligentnih načina rada:
Način konstantne snage: Koristi se kada je napajanje iz mreže stabilno.
Automatski način praćenja Power Pointa: Izravno prima naredbe za otpremu obnovljive energije i automatski podešava snagu.
Način upravljanja energijom: Surađuje s mrežom i sustavom za pohranu energije kako bi sudjelovao u smanjenju vršnih vrijednosti i popunjavanju dolina ili primarnoj regulaciji frekvencije.
Digitalni blizanac i prediktivno održavanje: Putem cloud platformi i analize velikih podataka provodi se praćenje u stvarnom vremenu i procjena stanja opreme kako bi se postiglo prediktivno održavanje i smanjili neplanirani zastoji.
4. Dizajn vrhunske sigurnosti i pouzdanosti
Razmatranja o protueksplozijskoj zaštiti u vodikovom okruženju: Iako se ormar ispravljača obično instalira izolirano od elektrolizera, njegov dizajn mora uzeti u obzir zahtjeve protueksplozijske zaštite cijelog postrojenja za proizvodnju vodika. Odabir električnih komponenti i dizajn ormara moraju zadovoljavati stroge standarde protueksplozijske zaštite.
Višestruki redundantni zaštitni sustavi:
Povezano s koncentracijom vodika: Sustav može odmah isključiti napajanje ispravljačkog ormara nakon otkrivanja curenja vodika.
Povezano s temperaturom, tlakom i razinom elektrolizera: Osigurava da ormarić ispravljača uvijek radi unutar sigurnih radnih uvjeta elektrolizera.
Brža izolacija kvara: Sprječava povratno paljenje vodika ili oštećenje elektrolizera zbog nestanka struje.
Neprekidni rad 24/7: Proizvodnja vodika je kontinuirani proces, što postavlja izuzetno visoke zahtjeve za pouzdanost ispravljačkog ormara. Srednje vrijeme između kvarova (MTBF) ključni je pokazatelj.
5. Snažna mogućnost podrške mreži
Visokokvalitetna energija: Napredna tehnologija ispravljanja učinkovito potiskuje harmonike, postižući visoki faktor snage i smanjujući onečišćenje mreže. U nekim izvedbama može čak posjedovati i određenu sposobnost kompenzacije reaktivne snage, pružajući podršku elektroenergetskoj mreži.
6. Modularizacija i skalabilnost
"Gradbeni blokovi" Proširenje: Projekti vodikove energije obično se grade u fazama. Sustav ispravljača usvaja modularni dizajn, što omogućuje jednostavno proširenje dodavanjem energetskih modula, slično gradivnim blokovima, kako bi se zadovoljila buduća povećanja kapaciteta i smanjili početni troškovi ulaganja.
N+X redundancija: U velikim projektima proizvodnje vodika, više energetskih modula spojeno je paralelno, s rezervnim modulima (X) konfiguriranim za postizanje održavanja i redundancije sustava s "online zamjenom tijekom rada, osiguravajući dostupnost cijelog postrojenja za proizvodnju vodika.
Sažetak: Položaj jezgre ormara ispravljača za proizvodnju elektrolize vodika
U usporedbi s tradicionalnim ispravljačkim ormarima, ispravljački ormar za proizvodnju elektrolize vodika evoluirao je od jednostavnog d"DC napajanja" u "h sustav za pretvorbu i upravljanje energijom" koji integrira naprednu tehnologiju energetske elektronike, digitalno inteligentno upravljanje i funkcije upravljanja energijom.
Njegova temeljna vrijednost leži u:
Smanjenje troškova: Smanjenje potrošnje energije za proizvodnju vodika kroz ekstremnu učinkovitost.
Povećanje učinkovitosti: Maksimiziranje apsorpcije fluktuirajuće zelene električne energije putem širokog raspona i brzih mogućnosti odziva, poboljšavajući ukupnu operativnu učinkovitost sustava za proizvodnju vodika.
Osiguravanje sigurnosti: Osiguravanje sigurne i pouzdane energetske jezgre za cijeli sustav proizvodnje vodika.
Promicanje integracije: Služeći kao most koji povezuje obnovljive izvore energije i krajnje kemijske primjene, ključni je dio opreme za izgradnju novog energetskog sustava.
