韩国国家科学技术研究委员会(NST)下属的韩国机械与材料研究所(KIMM)宣布,韩国首个20KW级阳极支撑固体氧化物电解电池(SOEC)系统的成功开发和示范。 该系统实现了超过3000小时的稳定连续运行,电力效率超过83%,标志着向大规模、经济高效的清洁氢生产迈出了重要一步。这一成就为氢生产与可再生能源和核电的整合奠定了基础,支持了韩国向氢经济和碳中和的过渡。 通过将废热转化为蒸汽,该系统减少了制氢所需的额外电力。与必须自己产生蒸汽的传统系统相比,这种方法将电力效率提高了10%以上,同时与可再生能源和核能的低成本电力相结合,将氢的生产成本降低了25%。 这使得该技术非常适合能源密集型工业综合体,如钢铁和化工厂,在这些工业综合体中,过剩的热量很容易获得,减少能源消耗至关重要。 SOEC系统每小时能够产生6Nm³的氢气,当连接到外部热源时,电效率为83% (LHV)。与现有的碱性和PEM水电解系统相比,KIMM的高温SOEC技术在相同的氢气产量下可减少约15%的电力消耗。 在连续运行3000小时的过程中,系统在实际工业现场条件下,包括蒸汽供应中断、电力波动等突发事件,均保持了稳定的性能。这次演示证实了KIMM控制和操作技术的可靠性和商业就绪性。 研究组的最终目标是将氢气的生产成本降低到每公斤3000韩元(约2.20美元),从而加速清洁氢气的商业化。 KIMM首席研究员Young Sang Kim博士说:“这是韩国首次将阳极支持的SOEC技术(以前仅限于电池和电堆级别的研究)成功验证为完整的系统级别。通过整合工业废热等未充分利用的能源,这项技术实现了高效、低成本的清洁制氢,这将在实现碳中和和推进氢经济方面发挥至关重要的作用。” 该项目得到了韩国贸易、工业和能源部(MOTIE)通过韩国能源技术评估和规划研究所(KETEP)的支持。这是在“开发大面积高效固体氧化物电解(SOEC)平板电池和20kw级堆叠模块及系统”项目下进行的。 这一发展将关键组织和公司聚集在一起,每个组织和公司都贡献了专门的技术: •高温SOEC电池:KCERACELL,全南国立大学,全北国立大学 •高性能SOEC电堆:KIER, POSCO Holdings •高效SOEC系统:KIMM, GPhilos, BHI, PUREUN TEK ENERGY 在这一成就的基础上,KIMM计划开发下一代超高效SOEC系统,其电气效率超过85%,以及基于Ai的诊断和寿命预测技术,以进一步提高工业规模应用的性能和可靠性。 |