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光伏绿氢一体化电气成套方案,制氢站安全降碳一步到位!

更新时间:2026-08-07  |  点击率:21

在“双碳"目标驱动下,绿氢已成为新能源消纳与工业深度脱碳的核心抓手。针对风电、光伏的间歇性与波动性,电解水制氢将多余电能转化为氢能储存,是远距离新能源消纳的方案之一。

安科瑞电气深耕制氢电气化领域,为电解水制氢站提供从10kV到电解槽的全链路二次设备解决方案。以碱性电解(ALK)工艺为例,系统采用“光伏自发自用+电网备用供电"模式,整体分为10kV高压配电、24脉波移相整流直流供电、电解制氢工艺、0.4kV辅机配电四大板块,实现绿电优先消纳与连续制氢的平衡。


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图一 碱性电解制氢电气示意图


在核心的二次设备选型上,安科瑞提供全场景保护测控方案:

10kV变配电部分:依据NB/T10447-2020标准,为10kV双移相变压器构成的24脉整流系统配置全链路保护。AM5SE系列装置可实现进线保护、变压器保护、PT测控及电容器保护;ARB6弧光保护适用于开关柜弧光监测与快速分闸;针对整流变,AM5SE-D3提供三侧差动保护,具备比率制动和谐波制动功能,实现区内故障瞬时跳闸,配合网侧、阀侧后备保护及非电量保护,形成完整防护体系。


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图二 电解制氢10kV电气部分保护配置
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10kV光伏并网部分:针对“自发自用、余电不上网"的并网需求,配置防孤岛保护与防逆流保护(AM5SE-IS)。对于进线柜与并网柜距离较远的场景,可选用AM6-PVM/PVS主从防逆流装置,通过光纤通信实现精准控制。同时,APView500PV电能质量监测装置实时监测电压偏差、谐波、暂升暂降等指标,确保并网合规,避免电网考核。


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图三 分布式光伏保护配置
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0.4kV保护测控:针对补水泵、冷却水泵、压缩机等辅机设备,ARD3M电动机测控装置集保护、测量、控制于一体,实现过流、欠压、断相、堵转、漏电等全面保护;ARD-KHD抗晃电装置可在电压短暂失压时防止接触器脱扣,保障系统连续运行;ALP500线路保护用于重要馈线,具备三段过电流、反时限过流、零序过流及功率保护功能。


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图四 0.4kV部分保护配置
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直流绝缘监测:电解槽工作在直流低压、大电流工况下,碱液导电,潮湿漏碱易造成直流对地漏电,氢气易燃易爆。AIM-D100-TH直流绝缘监测装置实时监测DC100-1000V系统绝缘状况,是电解槽标配安全保护。


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交直流计量:交直流回路配置多功能电表,APM500、AEM96用于高低压电能监测,ADW300具备开口式互感器,可实现不停电安装,支持RS485、4G、LoRa等无线通信;DJSF1352直流电能表配套AHKC系列霍尔传感器,可测量DC0~20000A大电流,满足直流计量与谐波、纹波监测需求。


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防爆区域本安信号隔离:针对氢气易燃易爆环境,BM200隔离式安全栅采用限压、限流、隔离措施,防止危险能量进入现场;BM100信号隔离器实现电流、电压、温度等信号的精准转换与隔离,提升系统本安防爆性能。


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制氢站能源管理:Acrel-2000MG能量管理系统能够对制氢站源(市电、分布式光伏、风机)、网(内部配电网)、荷(电解槽及辅助设备)、储能系统等负荷进行实时监测和优化控制,保护制氢站电网系统运行安全,实现不同目标下源网荷储资源之间的灵活互动,增加多策略控制下系统的灵活控制,促进新能源消纳、合理削峰填谷,减少电网建设投资,提升电网运行安全,降低运行成本。同时为制氢站提供交直流电气、环境等异常告警和控制,保障制氢站稳定运行。
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图5制氢站能量管理系统


结束语

安科瑞为制氢站提供从保护、测控、计量、绝缘监测到能量管理的全系列产品,助力绿氢产业安全高效发展。