37000a威尼斯新能单片电压巡检器(CVM)在制氢电解槽的应用介绍
当前,我国氢能产业正迈入规模化、商业化发展的关键期,市场加速打开万亿新空间。在此背景下,以电解水制氢技术为代表的“绿氢”产业有望迎来更大能级提升。
今年3月,国家三部委《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》明确提出:“到2030年,终端用氢平均价格降至25元/千克以下,力争在部分优势地区降至15元/千克左右”。
目前,业界围绕催化剂开发、膜材料改性、智能控制算法等研究领域做了大量的探索。在这个过程中,单片电压巡检器(CVM)作为制氢电解槽运行监测的重要部件,发挥着重要的电压巡检维护作用,助力绿氢技术创新。

1、CVM在故障检测中的应用
电解槽由若干电解小室串联组成,每个单元的电压情况直接决定了电解槽的电耗、效率。如果单室电压一致性差,就会影响到整个电解槽使用寿命。因此,必须高精度采集单室电压数据,这对于精准判断电解槽健康状态至关重要。
电解槽单室电压过高会引起局部过热,易造成极板烧坏;若局部过热加剧导致隔膜破损,还可能引发氢氧混合,造成安全事故发生。当单室电压出现剧烈波动时,总电压往往变化不明显,且总电压数据无法有效反映单个电压的异常波动,无法及时发现故障苗头。必须对单室电压进行检测,才能防患于未然。
CVM就是发现电解槽单室电压波动的“火眼金睛”,通过在线监测单室电压数据,确保电解槽设备健康运行,早期预警诊断,避免问题扩大化。CVM凭借“高安全设计、高精度监测、多通道定制”等技术优势,满足不同级别的制氢电解槽的电压监测需求,助力电解槽健康运行。
此外,CVM的电化学阻抗谱(EIS)功能,可以实现无损测量,在检测电压的同时,获得精准的频率信号及阻抗信息,有助于更好地掌握制氢电解槽的运行数据。

2、CVM在算法研究中的应用
当前,电解水制氢使用的催化剂仍然以Ir(铱)等贵金属材料为主,新型催化剂、非贵金属催化材料难以大规模商业落地。离子交换膜材料的改性技术开发面临诸多难题,如界面稳定性、寿命耐久性、成本过高等问题,一时难以快速普及。
因此,通过展开电解水制氢智能控制算法研究,提升电解水制氢效率,具有高度可操作性和便利性。
电解水制氢过程中,存在可逆电压(制氢反应理论最小电压)、活化过电压(与电流密度有关)、欧姆过电位(界面电阻)及浓差过电位(传质限制)等电压损失现象。基于此,建立制氢电解槽电压模型,深入研究有关参变量和操作参数对电解槽电压的影响。
通过CVM检测的高精度/高分辨电压数据,基于电化学原理,帮助研究人员建立电解槽电压模型,分析温度、压力、电流密度等参数变量及其规律,探讨这些参数对电压特性的影响,进而构建提升产氢效率能效模型,不断迭代优化算法技术,实现电解槽全局性能释放。

37000a威尼斯新能单片电压巡检器(CVM)既可用于制氢电解槽日常运维,也可为产氢能效算法研究提供高精度原始数据,助力绿氢技术创新。
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