| T/CES 175-2022《质子交换膜水电解制氢系统性能试验方法》 - 中国电工技术学会
标准解读 | T/CES 175-2022《质子交换膜水电解制氢系统性能试验方法》
标准解读

标准解读 | T/CES 175-2022《质子交换膜水电解制氢系统性能试验方法》

2022-12-30

  中国电工技术学会团体标准T/CES 175-2022《质子交换膜水电解制氢系统性能试验方法》由中国电工技术学会提出,国网智能电网研究院有限公司等单位起草编制完成。该标准规定了质子交换膜水电解制氢系统性能试验方法方面的技术要求。

  1. 标准起草单位及主要起草人

  (1)起草单位

  国网智能电网研究院有限公司、国网浙江省电力有限公司、武汉理工大学、北京智慧能源研究院、北方工业大学、华北电力大学、中科院长春应化所、中科院大连化物所、天津大学、浙江大学。

  (2)主要起草人

  邓占锋、徐桂芝、宋洁、赵波、谢长君、康伟、梁丹曦、韦巍、李根蒂、李建林、刘一欣、章雷其、郭力、刘建国、邢巍、俞红梅、侯慧、刘敏、石英、彭笑东、梁立晓、刘海军、叶青、蔡林海、崔虎宝、侯继彪、胡晓、郜捷、赵雪莹、朱玉婷、朱文超、岳骆、孙晓彤。

  2. 标准制定背景

  水电解制氢技术具有绿色环保、生产灵活、纯度高以及副产高价值氧气等特点,将成为未来有效的供氢主体。其中质子交换膜水电解制氢具有占地面积小、清洁无污染、可调范围宽、响应速度快等特点,可以灵活控制,方便调节,是未来电解制氢技术的发展趋势与研究热点。然而目前,中国氢能领域的相关标准共计超过90项,现行标准体系集中于化工、交通、建筑用标准,而电解制氢技术的标准主要集中在设备本身技术要求方面,针对质子交换膜水电解制氢系统性能评价、整机试验等方面的规范化工作还尚未开展,相关标准研究还未深入且缺失严重,相应标准的滞后甚至缺失已经成为制约电解制氢产业进步的关键问题。

  《质子交换膜水电解制氢系统性能试验方法》的编制为水电解制氢装置的性能试验方法提供了依据,规范水电解制氢系统关键指标参数的试验测试方法,充分解决了质子交换膜水电解制氢系统测试无标准可依、无方法可循的问题,以此全面开展水电解制氢系统的性能考核评价体系,为今后质子交换膜水电解制氢系统的应用和发展提供指导依据,促进水电解制氢系统规范化与规模化发展。

  3. 标准主要内容

  (1)范围

  本标准规定了质子交换膜水电解制氢系统性能试验方法方面的技术要求。

  本标准适用于工业用、商业用质子交换膜水电解制氢系统。

  (2)规范性引用文件

  本标准主要引用的文件主要包括:GB/T 19774水电解制氢系统技术要求和GB 32311水电解制氢系统能效限定值及能效等级。

  (3)术语及定义

  主要包括质子交换膜水电解制氢系统、单位制氢能耗、额定运行状态、启停时间、辅助电功率输入、冷态、储存状态、可闻噪声等级的定义。

  (4)符号、代号和缩略语

  (5)性能试验项目

  主要对质子交换膜水电解制氢系统在运行方面与环境方面的性能试验项目进行了汇总。

  (6)试验准备

  主要包括试验计划、数据采集计划与试验前检查。

  (7)测量仪器和测量方法

  描述了完成性能试验项目所需的测量仪器,以及这些测量仪器的使用方法,性能测试项目包括但并不限于这些测量仪器。

  (8)试验方法和试验结果计算

  描述质子交换膜水电解制氢系统需进行性能试验的试验方法以及结果计算过程,主要包括:

  产氢性能试验:主要测量质子交换膜水电解制氢系统在额定运行状态下的氢气输出,包含产量、纯度、温度、压力等参数。

  电能消耗试验:主要测量额定运行状态下的电能消耗。

  热回收试验:主要测量质子交换膜水电解制氢系统在额定运行状态下,平均回收的热功率。

  效率试验:主要测量质子交换膜水电解制氢系统在额定运行状态下,制氢系统输入的平均电能、输出的氢气具备的能量、回收的热能,从而计算效率(包含制氢效率、热回收效率、综合效率)。

  水消耗量试验:主要测量额定运行状态下的电解槽供水流量以及质子交换膜水电解制氢系统的水消耗量。

  启动试验:主要测量质子交换膜水电解制氢系统启动时的启动时间、启动能耗。

  关机试验:主要测量质子交换膜水电解制氢系统关机时的关机时间、关机能耗。

  产氢变化试验:主要测量质子交换膜水电解制氢系统产氢输出的可变性。

  功率变载性能试验:主要测量质子交换膜水电解制氢系统在功率变载工况下的性能,如响应时间、调节速率、调节精度。

  可闻噪声等级试验:主要测量质子交换膜水电解制氢系统在运行过程中产生的噪声等级。

  环境适应性试验:主要测量质子交换膜水电解制氢系统在低温下的电解性能。

  (9)试验报告

  包括标题页、目录和总结报告。

  4. 标准制定效益

  该标准规范了质子交换膜水电解制氢系统的性能试验方法,该标准效益主要体现在:

  填补行业空白:该标准的制定将进一步完善我国标准体系,填补了质子交换膜水电解制氢系统测试规范方面的空白。

  规范测试过程、加速产品标准化:可以有效的指导质子交换膜水电解制氢系统的标准化测试,解决测试过程不规范导致的产品性能不一的问题。本标准的实施将加速产品的标准化,有利于制氢系统测试过程的安全把控,为制氢系统在可再生能源输入下的长期稳定运行创造了条件,提高产品的国际竞争力。

  加速新型能源转化、助力双碳目标:质子交换膜水电解制氢作为一种新型的能源转化技术,在电力输送、能源储存等方面具有重大作用,本标准的实施将大力促进新型能源的绿色转化,助力实现双碳目标。

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