在“雙碳”目標的大背景下,能源結構轉型按下加速鍵。光伏發(fā)電,作為清潔能源的主力軍,正從單純的“發(fā)電上網(wǎng)”模式,向更深層次的能源利用拓展。其中,“光伏+綠氫”——利用光伏發(fā)電進行電解水制氫,正成為備受矚目的新賽道。這條“發(fā)電”到“制氫”的路徑轉換,不僅關乎能源的清潔化,更考驗著產業(yè)鏈上每一個技術環(huán)節(jié)的精準與可靠。
政策春風:綠氫產業(yè)化提速
近年來,國家層面對于氫能產業(yè)的重視程度日益提升?!稓淠墚a業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》等政策的出臺,明確了氫能作為未來國家能源體系重要組成部分的戰(zhàn)略定位,并特別強調了可再生能源制氫(綠氫)的發(fā)展。政策的加持為光伏電解水制氫項目提供了發(fā)展沃土,“光氫儲”一體化等融合項目模式,旨在解決可再生能源波動性、提升能源利用效率,正逐步從概念走向落地。
核心挑戰(zhàn):電解槽的精準“食糧”控制
光伏電解水制氫的核心設備是電解槽。電解槽的工作效率、產氫量以及運行壽命,與其輸入的直流電流大小和穩(wěn)定性相關。然而,光伏發(fā)電具有天然的波動性(受光照強度、天氣影響),如何將這種不穩(wěn)定的電力精準、高效地轉化為穩(wěn)定供給電解槽的“食糧”電流,成為關鍵技術挑戰(zhàn)。
電流控制的精準度直接影響:
- 制氫效率:電流過低,產氫不足;電流過高,可能超過最佳工作點,增加能耗,甚至影響電解質。
- 系統(tǒng)安全:電流異常波動可能導致設備過載,存在安全隱患。
- 設備壽命:頻繁、大幅度的電流沖擊會加速電解槽老化。
因此,對輸入電解槽的電流進行實時、精確的監(jiān)測與控制,是保障整個系統(tǒng)高效、安全、穩(wěn)定運行的基礎。
芯森方案:AS1V系列電流傳感器的“精準之眼”
在光伏電解水制氫系統(tǒng)中,電流傳感器扮演著“精準之眼”的角色,它需要準確捕捉流經(jīng)電解槽的電流信號,為后端的控制系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。芯森電子的AS1V H00系列電流傳感器,正是針對這類工業(yè)應用場景設計的產品。
- 為何需要高精度測量?電解槽的穩(wěn)定高效運行,高度依賴于對其輸入電流的精密控制??刂葡到y(tǒng)需要依據(jù)精確、實時的電流反饋值來動態(tài)調整功率轉換單元(如DC/DC變換器)的輸出,以適應光伏發(fā)電的波動,并使電解槽工作在最佳效率點。因此,電流測量的準確性和及時性對于優(yōu)化制氫效率、保障系統(tǒng)安全至關重要。
- AS1V H00如何助力?
- 基于霍爾原理:采用成熟可靠的霍爾效應技術,能夠精確測量直流、交流及脈沖電流,特別適合電解槽工作時的大直流監(jiān)測需求。
- 高精度與良好線性度:為了滿足精密控制的要求,AS1V H00系列提供了可靠的測量性能。該系列在額定電流下的精度可達±1%,并且具有良好的線性度。這樣的性能指標能夠為光伏制氫系統(tǒng)的穩(wěn)定控制提供關鍵、可靠的數(shù)據(jù)支持,確??刂葡到y(tǒng)依據(jù)真實的電流反饋進行有效調節(jié)。
- 快速響應:光伏功率變化快,要求傳感器響應迅速。AS1V H00系列具有微秒級的響應時間(典型值3μs),能夠及時捕捉電流變化,滿足控制系統(tǒng)的實時性要求。
- 隔離與安全:原邊與副邊之間電氣隔離(交流隔離耐壓6kV),符合工業(yè)安全標準(如EN 50178, IEC 61010-1),保障了高電壓、大電流環(huán)境下的使用安全。
- 寬溫工作:-40°C至+105°C的工作溫度范圍,適應戶外或工業(yè)機柜等不同環(huán)境條件。
- 易于集成:標準化的接口和緊湊的體積,便于集成到電解槽控制柜或電源系統(tǒng)中。
推動“光氫儲”一體化落地
通過部署像芯森AS1V系列這樣的高精度、高可靠性電流傳感器,光伏電解水制氫系統(tǒng)得以實現(xiàn)對關鍵電流參數(shù)的精準把控。這不僅提升了單一制氫環(huán)節(jié)的效率和安全性,更為宏大的“光氫儲”一體化項目奠定了堅實基礎。精確的電流數(shù)據(jù)是能量管理系統(tǒng)(EMS)進行智能調度(如何時發(fā)電、何時制氫、何時儲能/釋能)的關鍵輸入,有助于最大化利用可再生能源,平抑波動,實現(xiàn)能源的跨時空優(yōu)化配置。
結語
從“發(fā)電”到“制氫”,不僅僅是能源形式的轉變,更是對底層技術精度的更高要求。芯森電子AS1V系列電流傳感器,憑借其在精度、響應速度、可靠性等方面的表現(xiàn),正成為打通光伏與綠氫之間連接的關鍵元器件之一,助力綠氫產業(yè)在政策東風下加速前行,為“光氫儲”一體化新場景的實現(xiàn)貢獻力量。