Pourquoi les électrolyseurs à énergie hydrogène ont-ils besoin de dispositifs de compensation de puissance réactifs personnalisés?

Dans la vague de transformation de l'énergie verte, l'énergie de l'hydrogène, en tant que porteuse d'énergie propre, connaît un développement rapide. L'électrolyzer, en tant qu'équipement central du système de production d'hydrogène, nécessite un fonctionnement stable pour répondre aux exigences spécifiques pour la qualité de l'énergie du réseau électrique. En tant que fabricant d'équipements de compensation de puissance réactive à basse tension, Geyue Electric pense que personnalisédispositifs de compensation de puissance réactivesont le support technique clé pour assurer le fonctionnement efficace et stable de l'électrolyzer. L'auteur de cet article explorera profondément ce problème à partir de trois dimensions: les caractéristiques de l'électrolyzer, l'impact sur la réseau électrique et les solutions.

Les caractéristiques de charge des cellules électrolytiques proposent des exigences spéciales pour la compensation de puissance réactive

L'électrolyzer hydrogène utilise une technologie de rectification haute puissance pour convertir le courant alternatif en courant direct. Ce processus génère une grande quantité d'harmoniques et de demandes de pouvoir réactives. Contrairement aux charges industrielles traditionnelles, la variation de puissance réactive des cellules électrolytiques a les caractéristiques de la rapidité et de l'aléatoire. Surtout pendant les processus de démarrage et de régulation de l'énergie des cellules électrolytiques, on peut observer que la puissance réactive a des fluctuations significatives. Cette caractéristique rend difficile pour les dispositifs de compensation de puissance réactifs standard pour répondre à leurs exigences de rémunération.

Pendant le fonctionnement de la cellule d'électrolyse, des harmoniques caractéristiques sont générées, principalement à partir des harmoniques produites par des redresseurs à 6 impulsions ou 12 impulsions. Ces harmoniques peuvent provoquer une distorsion dans la tension de la grille et affecter le fonctionnement normal d'autres équipements. Par conséquent, il est très nécessaire d'intégrer la fonction du filtrage actif dans les dispositifs de compensation de puissance réactifs personnalisés pour surveiller et gérer précisément les spectres harmoniques spécifiques. Dans le cadre de la surveillance de notre entreprise, les données de fonctionnement d'un projet d'hydrogène vert à grande échelle ont montré que sans installer un dispositif de rémunération dédié, le taux de distorsion harmonique totale du réseau pendant le fonctionnement de la cellule d'électrolyse a dépassé 15%, tandis qu'après avoir adopté la compensation personnalisée, il a chuté en dessous de 4%.

Le système de contrôle de la température et l'équipement auxiliaire de l'électrolyzer génèrent également des demandes de puissance réactives supplémentaires. Bien que ces dispositifs auxiliaires aient une puissance plus petite, leurs caractéristiques de fonctionnement diffèrent de celles de l'électrolyzer principal et nécessitent des dispositifs de compensation pour avoir des capacités de contrôle coordonnées multi-objectifs. L'équipement de rémunération personnalisé peut compenser séparément les équipements principaux et les équipements auxiliaires grâce à une stratégie de rémunération basée sur la zone, assurant ainsi le fonctionnement stable de l'ensemble du système de production d'hydrogène.

Les exigences spécifiques du point de connexion de la grille nécessitent des solutions ciblées

L'emplacement d'installation de la cellule d'électrolyse se trouve généralement dans des zones avec de nombreuses ressources d'énergie renouvelable. La structure du réseau dans ces zones est relativement faible et la capacité de court-circuit est faible. Lorsque l'impédance de la grille est élevée, tant qu'il y a un changement de puissance réactive, la tension subira de graves fluctuations. Par conséquent, dans l'emplacement d'installation de la cellule d'électrolyse, les concepteurs du système d'alimentation doivent concevoir et personnaliser spécialement les dispositifs de compensation basés sur la capacité de court-circuit et les caractéristiques d'impédance du réseau pour assurer la stabilité de la tension même lorsque les conditions de la grille sont faibles.

Les réglementations de connexion du réseau imposent des exigences strictes à la qualité électrique des projets d'électrolyzer. Les sociétés de réseau électrique dans différentes régions ont des réglementations strictes pour des indicateurs tels que le contenu harmonique, le facteur de puissance et la fluctuation de tension du système électrique local. Par conséquent, les indicateurs opérationnels des équipements de compensation personnalisés doivent être entièrement conformes aux exigences techniques de connexion du réseau du réseau électrique local pour éviter d'être soumis à des restrictions ou des amendes en raison de problèmes de qualité électrique. Par exemple, un projet d'énergie hydrogène offshore a déjà rencontré un problème de puissance opérationnelle limitée en raison de fluctuations excessives de tension dans le système. Après avoir confié notre entreprise, Geyue Electric, pour gérer le problème, nos ingénieurs ont personnalisé et installé l'équipement de compensation, et le problème a finalement été complètement résolu.

Les exigences d'expansion pour l'usine d'électrolyse doivent également être prises en compte à l'avance. Les projets de production d'hydrogène adoptent généralement une approche de construction progressive. L'équipement de compensation doit réserver un espace pour l'expansion de la capacité et la mise à niveau des capacités. L'équipement personnalisé est conçu de manière modulaire, ce qui peut progressivement augmenter la capacité de compensation à mesure que l'usine d'électrolyse se développe, en évitant les investissements redondants et les déchets d'équipement.

Innovation technologique et pratiques d'ingénierie des dispositifs de rémunération personnalisés

Compte tenu des caractéristiques de charge de la cellule électrolytique, le dispositif de compensation personnalisé doit adopter des stratégies de contrôle avancées. Sur la base de l'algorithme de contrôle prédictif du modèle, il peut prédire les changements de puissance de la cellule électrolytique à l'avance et obtenir une compensation prospective de la puissance réactive. La technologie de contrôle adaptative peut ajuster automatiquement les paramètres de contrôle en fonction des modifications des paramètres de la grille pour maintenir le meilleur effet de compensation.

La structure de topologie de l'appareil doit être optimisée pour l'application de cellules électrolytiques. L'utilisation d'une topologie de l'onduleur à plusieurs niveaux peut réduire les pertes de commutation et améliorer l'efficacité de la compensation. La conception redondante garantit que l'appareil peut toujours fonctionner lorsque certains modules échouent, améliorant ainsi la fiabilité du système. Après qu'un grand projet d'hydrogène vert ait adopté un dispositif SVG personnalisé, le taux de disponibilité de l'équipement de compensation a atteint plus de 99,9%.

Les performances du système de conception en termes d'adaptabilité environnementale sont particulièrement importantes. L'emplacement d'installation de la cellule électrolytique est généralement dans un environnement sévère, donc le dispositif de compensation doit avoir des capacités de dissipation de chaleur plus fortes. Dans le système d'alimentation, l'adoption de la technologie de refroidissement liquide et des composants à haute température peut répondre aux exigences opérationnelles de la cellule électrolytique dans un environnement à haute température. L'utilisation de la conception anti-corrosion permet à la cellule électrolytique de résister à la corrosion du brouillard du sel dans les zones côtières, garantissant ainsi le fonctionnement stable à long terme de l'équipement.

Les caractéristiques de charge unique des électrolyseurs d'hydrogène dans le système d'énergie d'hydrogène rendent indéniable que les électrolyseurs hydrogène ont une demande spécifique de dispositifs de compensation de puissance réactive. Les solutions personnalisées peuvent non seulement résoudre le problème de la qualité de l'énergie, mais peuvent également améliorer l'efficacité du fonctionnement du système et réduire les coûts d'exploitation. Avec le développement accéléré de l'industrie de l'hydrogène vert, la technologie de compensation réactive de puissance personnalisée jouera un rôle de plus en plus important. Geyue Electric continuera d'approfondir la recherche et le développement technologiques, offrant des solutions de qualité de puissance de meilleure qualité à l'industrie de l'énergie de l'hydrogène et contribuant à réaliser une transformation mondiale en vert. Nous pensons que, grâce à l'innovation technologique et à la pratique de l'ingénierie, les dispositifs de compensation réactive de puissance personnalisés fourniront une garantie solide pour le développement de l'industrie de l'énergie de l'hydrogène. Si votre nouveau projet nécessite une solution de compensation de puissance réactive personnalisée, n'hésitez pas à nous contacter via info@gyele.com.cn.