8可再生能源柔性制氫技術助力海上風電發展20231130.pdf

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1、陽光氫能金穩20231130 汕頭密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential可再生能源柔性制氫技術助力海上風電發展氫能發展的三大核心驅動因素Three core driving force for hydrogen development2密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential核心驅動因素Core Driving Force經濟發展Economic Development能源安全Energy Security深度脫碳Deep Decarbonization降低“碳氫比”氫能是能源發展和變革的規律結果Lower“C/

2、H ratio”,hydrogen is the result of energy development and revoltuion全球清潔能源轉型投資總額突破萬億規模，并逐年增加。Global investment in clean energy transition is increasing year by year擺脫傳統資源的地域束縛，掌控能源領域的自主性和安全性Control the autonomy and security of energy to get rid of the geographical constraints of traditional resource

3、s機遇與挑戰01柔性制氫02目 錄陽光氫能03“雙碳”目標共識下，深度脫碳成為當前氫能發展第一驅動力3密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential核心驅動因素經濟發展能源安全深度脫碳降低“碳氫比”氫能是能源發展和變革的規律結果全球清潔能源轉型投資總額突破萬億規模，并逐年增加。擺脫傳統資源的地域束縛，掌控能源領域的自主性和安全性可再生能源的大規模發展為綠氫帶來新的歷史機遇 數據來源于BNEF風光裝機持續增長發電成本持續降低4密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential綠氫的發展促進可再生能源的進一步發展電力領域氫燃汽輪機、氫

4、燃料電池分布式供能工業領域氫冶金、綠色石油化工、綠色水泥交通建筑領域氫能交通、氫能社區氫 能 源氫 儲 能作為一種媒介，將可再生能源從電力引向工業、交通、建筑等領域，拓展可再生能源的消納途徑。提供大規模、長周期，跨季節調峰能力，增強電網穩定性，從而提升電網對可再生能源的消納能力。5密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential傳統發電廠 氫燃汽輪機發電電網變電站光伏電站分布式制氫氫燃料電池熱電聯供氫儲能集中式制氫用戶電網側用戶側發電側海上風電電解水制氫是未來綠氫生產重要場景之一6密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential全

5、球范圍已經公布的電解水制氫儲備項目中約一半來自于海上風電制氫亞太地區中國臺灣市場呈現興起之勢，日韓等市場尚未起量，仍處發展初期。未來5年，中國臺灣、韓國、越南、日本有望新增裝機合計12.3GW的海上風電項目。歐洲各國規劃的2030年海上風電累計裝機容量達到160GW。截至 2022年底，累計裝機僅30GW。歐洲2022年新增海風裝機 2.5GW，英國、德國、法國、荷蘭是主要的新增市場。越南、菲律賓等地區用電體量較大，這些市場海上風電開發潛力突出。美 國 規 劃 部 署 到 2030 年30GW的海上風電項目。截至2022年底裝機規模僅42MW。中國區域2022年海上風電累計裝機容量達30GW未

6、來3年新增裝機量有望達36GW應用場景的變化對電解水制氫系統提出了更高的要求和挑戰7密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential升級晶閘管整流電源小容量單臺套電解槽裝置電網PLC組態火電廠、半導體、浮法玻璃等傳統應用場景可再生能源+電網+多種能源形式可再生能源柔性制氫系統石油化工，鋼鐵水泥，氫能交通，氫儲能等多種應用場景波動性、間歇性、隨機性交/直電流源特性、低慣量多樣性、復雜性、綜合性長周期，連續性高性能靈活性智能化 快速動態響應能力 輸入波動及負載啟停、不均衡工況下的諧波性能 電網/微網支撐能力 匹配風機特性的離網制氫電源快速動態響應能力寬負荷調節及頻繁

7、啟停適應能力波動工況下溫度、壓力和液位的穩定控制熱待機及熱啟動功能海水原位電解制氫技術組網及運行控制策略源網荷（氫）儲能量管理策略多臺電解槽協調運行策略更高的系統集成能力及環境適應能力高可靠性、可維護性和智能化制氫電源電解水制氫設備系統海上風電電解水制氫面臨的技術挑戰8密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential氫能發展的三大核心驅動因素Three core driving force for hydrogen development9密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential核心驅動因素Core Driving For

8、ce經濟發展Economic Development能源安全Energy Security深度脫碳Deep Decarbonization降低“碳氫比”氫能是能源發展和變革的規律結果Lower“C/H ratio”,hydrogen is the result of energy development and revoltuion全球清潔能源轉型投資總額突破萬億規模，并逐年增加。Global investment in clean energy transition is increasing year by year擺脫傳統資源的地域束縛，掌控能源領域的自主性和安全性Control the

9、 autonomy and security of energy to get rid of the geographical constraints of traditional resources機遇與挑戰01柔性制氫02目 錄陽光氫能03可再生能源柔性制氫技術基于六大核心技術，三大核心設備，實現制氫系統與風，光，儲，網等多種能源形式及多種應用場景的柔性融合，構建靈活、高效、友好的綠電制氫系統。三大核心設備智慧綜合管理系統柔性電解水制氫設備柔性制氫電源高效設備高效系統高效運行高效友好電網友好用戶友好環境友好靈活寬幅調節快速響應智能啟停應用場景柔性綠色化工新型電力系統氫儲能可再生能源綠電制綠

10、氫六大核心技術電力電子技術電化學技術過程控制技術能量管理技術集群控制技術柔性組網技術10密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential柔性組網技術，因地制宜，滿足不同應用場景需求核 心 技 術11密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential發展趨勢：并網離網集中式分散式適 用 場 景耦合方式運行方式并 網離 網弱并網強并網交流微網中壓直流微網系統架構直流耦合交流耦合并 網離 網低壓直流微網大規模風光集中式并網制氫小規模風光分布式離網制氫大規模風光分散式離網制氫大規模風光集中式離網制氫穩/暫態仿真分析中壓級聯技術大容量直流開斷

11、技術黑啟動技術故障穿越技術微電網控制技術微電網系統保護技術VSG（虛擬同步發電機）技術電力電子技術，搭建高效友好的電氫耦合橋梁IGBT熱仿真圖IGBT多管并聯技術動態響應速度驅動技術控制技術高速大容量功率器件多管并聯及均流開關電應力抑制多重故障保護DPWM+SVPWM混合調制諧波及共/差模環流抑制直流紋波主動抑制電網適應及支撐多電平電路拓撲模塊化并聯拓撲交錯移相擴容短路電流自抑制拓撲技術平臺技術軟件仿真平臺半實物仿真平臺結構及散熱仿真平臺測試及實證平臺12密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential電化學和過程控制技術，讓電氫轉化更高效更安全更靈活氣液兩相流

12、動態仿真反向電流腐蝕鎳基催化劑噴涂SEM圖流場仿真鍍層技術精密加工技術密封技術結構耐極性反轉電極高氣阻隔膜高性能長壽命催化劑高效電極涂層加工技術材料生產組裝工藝可維護性設計耐久機理研究加速老化測試電解槽電-熱-質多場仿真高精度儀表閥門技術復雜及先進控制技術安全聯鎖控制技術過程控制13密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential能量管理技術，構建電氫協同一體化管理體系平滑風光輸出系統調峰系統調頻源網荷電網調度響應無功電壓支撐穩定氫氣產量跟蹤產氫計劃電力需求響應（DR）運行預測跟蹤計劃出力多能耦合，存在時間、空間上差異波動性和間歇性并網點功率控制，微網運行控制并

13、/離網運行跨時間尺度物質和能量平衡電-熱-質多物理過程耦合14密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential集群控制技術，讓柔性制氫系統運行更智能更高效電解槽狀態缺乏全面監測電解槽目前可監測的狀態主要有電壓、電流、槽溫、槽壓、純度，但對電解槽內部狀態及性能等缺乏監測分析，不利于電解槽的安全高效運行。缺乏精細化控制，系統運行效率低在傳統網電恒功率制氫方式中，電解槽運行粗放，工況劃分簡單，但在可再生能源制氫系統中，需要結合不同電解槽特性進行系統精細化控制，提升系統效率。小室電壓監測故障分析診斷電解槽能效分析SOH估算電解槽狀態表征分級調節控制動態投切控制智能功率分

14、配運行熱待機運行控制運行策略優化集群控制技術15密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential一體化柔性制氫系統解決方案及核心設備IGBT制氫電源氣液分離與純化設備堿性水電解槽PEM電解槽智慧氫能管理系統16密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.ConfidentialIGBT制氫電源IGBT電源全球累計裝機量 405GW調節響應時間100ms全功率段轉換效率97.5%功率因數0.99輸出電流紋波1%電流諧波3%無效支撐能力40%AC/DC整流電源DC/DC直流變換電源17密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confide

15、ntial堿性水電解制氫設備5%/s負荷調節速率25%-110%負荷調節范圍直流電耗4.6kwh/Nm一鍵啟停，零排放，權威認證堿性水電解制氫設備18密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential30min冷啟動時間1min熱啟動時間多對一堿性水電解制氫設備多對一堿性水電解制氫設備多閥組分程控制堿液流量變頻控制溫度精細控制變參數PID控制余熱利用控制19密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.ConfidentialPEM水電解制氫設備PEM水電解制氫設備10%/s負荷調節速率5%-110%4.3kwh/Nm一鍵啟停，無污染，高電密、高集成度負

16、荷調節范圍直流電耗20密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential10min30s冷啟動時間熱啟動時間三大核心能力：系統集成、能量管理，集群控制Hybrain智慧氫能管理系統運行監測分析診斷運營管理協調控制秒級數據采集實時監測重要信息實時捕獲多維度圖形化展示，友好交互大數據、多維度性能分析定制化曲線和報表輸出故障診斷、健康度診斷設備管理生產管理運行調度產能分配功率控制模式切換安全管理人員管理21密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential海上風電柔性制氫解決方案/近海在岸集中并網制氫交流耦合，風機發電通過并網方式匯集，集中

17、制氫通過智慧氫能管理系統實現“荷隨源動”，與電網“弱”連接22密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential直流交流Internet輸氫管道風機風機變流器/升壓變壓器降壓變壓器IGBT制氫電源堿性水電解制氫裝置35KV或更高電壓等級電網智慧氫能管理系統海 上陸 地海上風電柔性制氫解決方案/深遠海離岸集中離網制氫交流耦合，通過儲能電池或“構網型”風機變流器構建交流微網，離網制氫風機變流器同時具備“黑啟動”能力23密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential直流交流Internet輸氫管道風機風機變流器/升壓變壓器降壓變壓器IG

18、BT制氫電源堿性水電解制氫裝置海上一體化制氫儲氫綜合平臺儲能PCS升壓一體機儲能電池海上風機平臺35KV智慧氫能管理系統海上風電柔性制氫解決方案/深遠海離岸分散離網制氫風機發電就地離網制氫，通過管道匯集氫氣，集中儲存及運輸匹配風機特性的風電離網制氫專用電源24密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential海上風機及制氫一體化平臺海上儲氫及充裝平臺風機風電離網制氫專用電源PEM水電解制氫裝置智慧氫能管理系統直流交流Internet輸氫管道氫氣氫能發展的三大核心驅動因素Three core driving force for hydrogen developmen

19、t25密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential核心驅動因素Core Driving Force經濟發展Economic Development能源安全Energy Security深度脫碳Deep Decarbonization降低“碳氫比”氫能是能源發展和變革的規律結果Lower“C/H ratio”,hydrogen is the result of energy development and revoltuion全球清潔能源轉型投資總額突破萬億規模，并逐年增加。Global investment in clean energy transitio

20、n is increasing year by year擺脫傳統資源的地域束縛，掌控能源領域的自主性和安全性Control the autonomy and security of energy to get rid of the geographical constraints of traditional resources機遇與挑戰01柔性制氫02目 錄陽光氫能03陽光電源/聚焦“光、風、儲、電、氫”五大賽道26密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential年產能GW級制氫設備工廠投產1000Nm/h堿性水電解制氫系統榮獲第三方認證200Nm/h PEM

21、水電解制氫示范項目順利產氫20222023國內多個大規模風光制氫項目交付二期工廠開工，產能擴至3GW2016氫能研究小組成立2019氫能事業部成立2020可再生能源柔性制氫及氫儲能發電實證平臺投運2021陽光氫能注冊成立50Nm/h PEM電解槽發布1000Nm/h 堿性水電解制氫系統試車成功電解水制氫系統綜合測試平臺投運陽光氫能/發展歷程27密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential知識產權布局授權專利申請專利240+100+10+產品認證產品認證陽光氫能/創新技術實力研發人才研發人員100+90%碩士及以上學歷Bureau Veritas國內首個100

22、0Nm/h堿性電解水制氫系統能效認證證書制氫系統TUV安全認證制氫電源TUV認證德國IF設計大獎28密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential產品開發流程設計仿真測試驗證IPD產品流程開發模式材料研究中心系統驗證短堆測試產品測試氫泄露仿真結構仿真流場仿真熱仿真陽光氫能/創新技術實力29密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential陽光氫能/典型項目案例大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目2023年4月吉林白城項目地點項目規模項目時間項目意義國內最大的綠氫合成綠氨創新示范項目采用“綠氫消納綠電、綠氨消納綠氫”的一體化解決方案。

23、700MW風電+100MW光伏+36000Nm/h ALK制氫+10000Nm/h PEM制氫+合成氨30密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential陽光氫能/典型項目案例鄂爾多斯上海廟經濟開發區光伏制氫項目2023年4月內蒙古 鄂爾多斯應用于工業、交通領域，替代燃煤發電，減排二氧化碳，對內蒙古“雙碳實踐先行區”建設具有重要的示范引領作用。250MW光伏+9000Nm/h ALK制氫+合成氨+加氫項目地點項目規模項目時間項目意義31密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential陽光氫能/典型項目案例2023年5月遼寧大連一期

24、8000Nm/h 堿性水電解制氫系統打造國內首例，集灘涂光伏、儲能、海水淡化、電解制氫為一體，嘗試風光耦合及大規模不受上網指標限制的孤網運行模式的氫能源產業一體化示范項目。項目地點項目規模項目時間項目意義大連潔凈海水制氫一體化項目32密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential陽光氫能/典型項目案例2022年9月湖北宜昌湖北宜昌綠電綠氫示范項目世界上第一個內河兆瓦級PEM制氫加氫一體化項目，氫能游輪示范項目；集裝箱式解決方案。200Nm/h PEM制氫+500kg/加氫項目地點項目規模項目時間項目意義33密級：秘密2023 Copyright SUNGROW.Confidential讓 綠 電 制 氫 更 高 效陽 光 氫 能中國安徽省合肥市高新區石蓮南路108號郵編 230088NO.108 Shilian Road,High-tech Industry Development Zone,230088,Hefei,P,R,China陽 光 氫 能 科 技 有 限 公 司S UNG R O WH YDR OG ENS CI&T ECH.C O.,LT DTell:0551-65323120 Fax:0551-65327800微 信 公 眾 號