风电巨头金风科技首台套撬装式IGBT制氢电源成功下线发货

全球氢能、金风科技 2024-07-19

近日，金风科技首台套撬装式IGBT制氢电源在其位于河北省的制造工厂成功下线并顺利发货，标志着金风科技在新能源制氢场景中的电源领域取得重要突破。

图源金风科技

“双碳”目标下，中国可再生能源发电制氢发展迅速。制氢电源是绿氢项目的关键设备，是电力与电解槽之间连接与转换的桥梁，为制氢电解槽提供稳定的电力支撑。

与传统的晶闸管制氢电源相比，IGBT制氢电源具有功率响应速度更快、控制精度更高、电网友好性突出等优势，更适用于电力波动性高的新能源制氢项目。

制氢电源简介

制氢电源简介整流电源在电解制氢过程中起着至关重要的作用。电解制氢电源是一种利用电能将水分子分离成氢气和氧气的过程。整流电源用于将交流电(AC)转换为发生电解所需的直流电(DC)。在电解过程中，水被分解成氢气和氧气，这些气体被收集在电极上，整流醒电源可确保向电极施加适当的电压和电流，这对于高效制氢至关重要。将水分子分离成氢气和氧气需要正确的电压，而正确的电流可确保过程一致并优化氢气生产率。

制氢电源主要结构包括整流柜、变压器、控制及冷却系统等，其中，整流柜主要可以分为晶闸管和IGBT两条技术路线。

晶闸管整流电源属于半控型流器，应用时间长、技术成熟，可通过12脉波-96脉波实现多脉波整流，降低谐波，同时配置有载调压装置实现高功率因数。但常用的有载调压装置采用机械式开关结构，会造成一定的操作延时，响应速度快以秒来计算。
IGBT整流电源属于全控型整流器，响应速度快、交直流侧电能质量好、具备高制氢效率和高离网质量，但功率器件价格高昂。目前实际项目的IGBT制氢电源中标价为180-200万，比晶闸管贵一倍之多。

金风科技IGBT制氢电源的控制系统由集成控制器和独立控制器组成，既可以集成控制，也可以分级控制，实现制氢电源与电解槽的“一拖N”控制模式，大幅增加系统灵活度，让制氢过程适配程度更高。与此同时，还能与风电备件实现大面积通用，有效减少运维难度。

图源金风科技

金风科技IGBT制氢电源具有高质量、高通用、高性能三大优势，实现更高效的能源转化，并保障全系统安全可靠。

01高质量

金风科技风电变流器出货量现已超五万台，IGBT制氢电源通过与现有变流器技术及产品平台深度融合，实现物料平台、研发资源和产品模块共享，有效化解行业内新能源制氢可靠性欠佳的痛点问题。

02高通用

采用模块化设计，依托标准化的功率模块设计标准化柜体，通过柜体并联扩容，可涵盖200标方至3000标方的制氢功率段，兼顾高压小电流和低压大电流两种技术路线，通用优势明显。

03高性能

系统简约，综合电能转换效率可提升2%以上，有效降低能耗与制氢成本，还具备±10%电网电压和频率波动耐受范围和低电压穿越能力，系统稳定性能进一步增强。该产品开关响应时间＜100毫秒，恒电压、恒电流和恒功率三种工作模式可自由切换，输出电压调节范围宽广，能够更精准地匹配制氢过程中的能量需求变化。

金风科技首台套撬装式IGBT制氢电源发运，图源金风科技

凭借更经济、更便捷的优势，撬装式电源正步入规模化发展阶段。金风科技撬装式IGBT制氢电源采用一体化结构，可以整体安装、整体移动，实现灵活部署。紧凑的设计有效提高了空间利用率，使其在空间有限的场所也能轻松安装和应用，节省安装时间和成本，并满足多种复杂环境下的制氢需求。

高效运维也是金风科技撬装式IGBT制氢电源的优势之一，高度集成的设计便于进行日常的维护和检修，有助于快速定位和解决问题。此外，在工厂内进行标准化的生产与系统化测试，通过输出特性测试、效率测试、动态响应测试等充分检验，确保设备的质量和性能一致，从而提高整个系统在全生命周期的可靠性与稳定性。

绿电制氢发展前景广阔，此次下线发货的撬装式IGBT制氢电源是金风科技绿氢整体解决方案中的关键一环。金风科技正积极布局新能源构网技术、绿电能源供给系统、绿氢智慧控制系统、绿氢装备与资源开发等全链条多层次的立体解决方案，致力于破解、攻克绿电制氢发展难题。

资料显示，新疆金风科技股份有限公司（简称“金风科技”）是中国风能风电龙头企业，为全球提供风力发电综合解决方案，业务覆盖风力发电机制造、安装、运维，海上和陆上风电项目规划和施工等。2022年，金风科技国内风电新增装机容量达11.4GW，国内市场份额占比23%，连续十二年排名全国第一；全球新增装机容量12.7GW，全球市场份额约15%，全球排名第一。

值得一提的是，2024年4月，金风科技兴安盟风电耦合制50万吨绿色甲醇项目开工仪式在内蒙古兴安盟举行，标志着全球最大规模风电制氢制绿色甲醇的新能源化工项目正式进入建设阶段。

未来，金风科技将持续深耕氢能产业，开拓更多成果，为丰富氢能产品业态、取得技术突破注入动力，为构建清洁低碳、安全高效的能源体系贡献力量。

从当前市场及技术发展路径来看，制氢电源在整个制氢系统中起到了连接电网的“桥梁”作用。国内企业在制氢电源领域已经有了较为完整的布局，其中一些企业已经具备了较强的研发和生产能力。

目前，我国入局制氢电源的公司主要来自传统能源、新能源、电力设备等行业，例如中石化、阳光电源、时代电气、国电南瑞等，部分公司研制出的制氢电源也已用于制氢项目。据不完全统计，当前，已经有超过20家电源企业获得IGBT制氢电源业务订单。氢能头部企业也在谋求强强联合，通过发挥各自优势共同突破制氢电源研发的“卡脖子”问题，例如汇川技术与双良节能签署绿电智能制氢系统战略合作协议，双方共同推进“高性能电解槽、气液分离装置、纯化装置和高效IGBT电源”的研发。

一方面，一些大型能源企业如中国石油、中国石化等已经在制氢电源领域进行了布局，并取得了一定的成果。例如，中国石油在氢能领域拥有较为完整的产业链，涵盖了制氢、储氢、运氢和加氢等环节。

另一方面，一些专业的制氢设备制造商也在该领域进行了深入的研发和生产。例如，阳光氢能科技有限公司已经推出了多种类型的制氢电源产品，包括直流电源、交流电源、高频开关电解电源等，并且具备PWM全控型制氢电源的研发和生产能力。

本文内容来源于全球氢能、金风科技等公开信息，新能源技术与装备整理，责任编辑：胡静，审核人：李峥

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