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液体碱性电解技术经济评论
- 调查中的示例案例：阴离子交换膜电解1。基于降解2。确定恒定电压（效率）与恒定电流（生产）操作3。确定最有影响力的参数，并在H2A模型和性能模型4之间建立相互作用。贯穿指定的操作条件范围，以确定最低的H2成本
讲座 # 10 电解与储能
• 蒸汽重整已达到峰值效率（70-85％） [1] 氢气生产技术团队路线图，US DRIVE，2013年6月。 • 需要开发新技术才能实现目标 [2] 氢气生产和储存：研发重点和差距，IEA 2006 [3] Hosseini（2016年）Renew. Sust. Energ. Rev. [4] （基于光子的方法：）Dincer（2015年）Int. J. Hydro. Energ.； • 实现零 CO 2 排放所需的替代方案 [5] 地热：Yuksel（2016年）Int. J. Hydro. Energ *所有价格不包括压缩、储存和分配成本
NREL 可再生电解集成能力和项目
新颖性和优势：• 针对特定的最终用途优化 LCOH，• 整体方法，提高效率，降低资本成本，• 不受天然气价格波动、电网连接许可和新的大规模输电建设的影响。
用于大型设备的质子传导固体氧化物电解池...
• 扩大粉末合成工艺，以生产具有所需成分和化学性质的 50g 电解质和电极材料。 • 使用纳米烧结助剂在低温（<1400°C）下合成致密质子传导电解质，并鉴定质子、氧离子和电子电导率 • 使用我们开发的电解质和电极材料成功制造 H-SOEC 纽扣电池。 • 设计实验设置并利用先进的表征技术。已经建立了在实际蒸汽电解下运行的结构和化学降解机制。 • 研究了高蒸汽和 Cr/Si 蒸汽下选定电极的性能退化，并根据特性和结果提出了机械模型 • 已经研究了缓解电池性能的方法。已经发现低成本的吸气剂可以捕获痕量污染物并防止电极退化。 • 研究生接受了实验方法和分析工具方面的培训。博士后研究员和本科生也在学习 SOEC 技术、质子传导氧化物化学。 • 有效利用了 EMN 网络和 NREL、INL 和 PNNL 的核心实验和计算能力。预算期 2 和 Go/No-Go 决策的总体计划目标 (M4-1 和 GNG-BP1) 已经实现。
氢气射击：水电解技术评估
氢气快照：水电解技术评估 主要作者： McKenzie Hubert，氢能和燃料电池技术办公室 (HFTO) Anne Marie Esposito，HFTO David Peterson，HFTO Eric Miller，HFTO Joseph Stanford，HFTO 审阅者： Jai-Woh Kim，化石能源和碳管理办公室 (FECM) Eva Rodezno，FECM Jennifer Roizen，基础能源科学 Viviane Schwartz，基础能源科学 Steve Capanna，政策办公室 (OP) Ryan Wiser，OP Brandon McMurtry，OP Sunita Satyapal，HFTO Katherine Rinaldi，HFTO James Vickers，HFTO Elias Pomeroy，HFTO Tomas Green，HFTO Michael Hahn，HFTO Rick Farmer，HFTO Michael Ulsh，国家可再生能源实验室 (NREL) Alex Badgett，NREL Bryan Pivovar，NREL Caitlin Murphy，NREL Micah Casteel，爱达荷州国家实验室 Brian James，战略分析公司 Yaset Acevedo，战略分析公司 Jacob Prosser，战略分析公司
具有多功能的太阳能碱性水电解...
a 南洋理工大学机械与航空航天工程学院，639798，新加坡 b 佛山科学技术学院材料科学与能源工程学院，佛山 528000，中国 c 中山大学材料学院，广州 510275，中国 d 宁波大学海运学院，宁波 315211，中国 e 南洋理工大学电气与电子工程学院微纳电子中心（NOVITAS），639798，新加坡 f CINTRA CNRS/NTU/THALES，UMI 3288，Research Techno Plaza，637553，新加坡 * 通讯作者。Hong Li：ehongli@ntu.edu.sg 关键词：PV-LIB-AWE；太阳能制氢；集成系统；多功能催化剂。
固体氧化物电解：技术现状评估
迄今为止安装的最大的 SOEC 系统规模在 100 千瓦 (kW) 到 1 兆瓦 (MW) 之间。大多数都是作为试点或示范项目安装的，因此不代表商业部署。8 但是，仅根据这些项目来判断 SOEC 的商业准备情况并不能公正地评价该技术：SOEC 在设计和制造上与固体氧化物燃料电池 (SOFC) 几乎完全相同，后者已经在备用发电和微电网应用中以远高于千兆瓦 (GW) 的规模部署。因此，可以预期从 SOFC 部署和制造经验中学到的知识将转化为 SOEC。也许并不奇怪，随着电解器需求的激增，许多积极参与 SOFC 开发的公司最近都表示有兴趣制造 SOEC。
利用磁场增加电解过程中的氢气产量
氢是一种重要的能源载体，提取能源时不会产生碳排放，还可用作能源储存，以提高许多可再生能源的实用性。氢气生产的主要方法利用化石燃料，从而产生碳排放。电解是一种较少使用的氢气生产技术，其中电将水分子分解为氧气和氢气。如果电力来自可再生能源，则该过程几乎不释放碳，产生的氢气被称为“绿色氢气”。虽然电解和化石燃料方法的氢气生产效率相当，但使用电力会导致电解成本明显增加。为了使电解可用于大规模氢气生产，必须减少能量损失以提高其效率。本研究调查了电解质浓度和磁场应用对碱性电解中氢气生产率的综合影响。先前的研究表明，存在最佳电解质浓度，可实现最高的氢气生产率，通常在室温下约为 30 wt%。其他研究表明，施加磁场会增加电解质溶液的电导率，从而增加氢气生产率。如果磁场定向产生向上的洛伦兹力，则产生的对流和洛伦兹力会促使气泡从电极中脱落，从而降低电阻并增加电极的活性面积。在本项目中，碱性电解在室温下使用 1.8 V 和 KOH 作为电解质进行。电解质溶液的流速固定在 50 cc/min，用水置换系统测量产生的氢气量。电解质浓度在 5 wt% - 30 wt% 之间变化。在每个选定的浓度水平下，进行一次无磁铁电解和一次 1T 磁场电解，1T 磁场由永磁体定向产生向上的洛伦兹力。结果表明，在每个浓度水平下，磁场都会增加氢气的产生率，在 10 wt% 时增幅最大。在没有磁场的情况下，最佳浓度约为 30 wt%，但在 1 T 磁场下，最佳浓度降低到 10 wt%。因此，施加磁场需要降低电解质浓度，除了提高氢气生产率之外，还可以节省成本。