質(zhì)子交換膜電解水制氫電堆與系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)方法一、標(biāo)準(zhǔn)名稱：質(zhì)子交換膜電解水制氫電堆與系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)方法二、提出單位：上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)三、起草單位：上海氫銳科技有限公司、中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院等四、立項(xiàng)理由最近，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委等六部門(mén)聯(lián)合印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2023版）》，旨在充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)范和引領(lǐng)作用。為搶占話語(yǔ)權(quán)和先機(jī)，上海市應(yīng)盡快啟動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)體系標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)、并積極爭(zhēng)取進(jìn)一步成為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)外西門(mén)子、康明斯等知名企業(yè)的質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫設(shè)備已量產(chǎn)、并獲得規(guī)模應(yīng)用；國(guó)內(nèi)MW級(jí)質(zhì)子交換膜電解水設(shè)備已開(kāi)始逐漸量產(chǎn)上市；上海氫銳科技有限公司、中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院、上海氫器時(shí)代科技有限公司、上海氫晨新能源科技有限公司等單位相繼發(fā)布了相關(guān)電堆和系統(tǒng)的產(chǎn)品，并開(kāi)展了從材料、器件、設(shè)備、系統(tǒng)各個(gè)層級(jí)的廣泛研究和實(shí)際產(chǎn)品工程驗(yàn)證。PEM電解水制氫設(shè)備是大規(guī)模綠氫制取的核心關(guān)鍵裝備，利用光伏、風(fēng)電等可再生能源發(fā)電制氫，可大幅度降低氫氣成本，但其波動(dòng)性和間隙性對(duì)PEM電解水制氫設(shè)備的功率、能耗和壽命等都有很大影響。目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有相關(guān)性能（特別是波動(dòng)性和壽命等）的評(píng)價(jià)方法標(biāo)準(zhǔn)，因而十分必要推進(jìn)PEM電解水制氫設(shè)備的額定功率、額定能耗、波動(dòng)性、壽命等測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的制定。五、主要內(nèi)容：電堆額定功率質(zhì)子交換膜水電解制氫電堆在制造商規(guī)定的工作條件下，持續(xù)運(yùn)行時(shí)電堆的直流電功率輸入。系統(tǒng)額定功率質(zhì)子交換膜水電解制氫系統(tǒng)在制造商規(guī)定的工作條件下，系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行的電功率輸入，包含變壓器、變換器、水冷、純化裝置等所有輔助部件。電堆直流單位能耗質(zhì)子交換膜水電解制氫電堆穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1m3氫氣所消耗的總電量，可通過(guò)電堆的直流電能輸入與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)總氫氣產(chǎn)量之比計(jì)算。系統(tǒng)額定單位能耗質(zhì)子交換膜水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1m3氫氣所消耗的總電量，包括變壓器、變流器、水冷裝置、純化裝置等所有輔助部件；可通過(guò)系統(tǒng)交流電輸入端的電能與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)總氫氣產(chǎn)量之比計(jì)算。如電解槽和輔助設(shè)施電力來(lái)源不同，需要合并計(jì)算。電堆額定工況下電壓極差質(zhì)子交換膜水電解制氫電堆在制造商規(guī)定的額定工作條件下持續(xù)運(yùn)行時(shí)最高電壓與最低電壓的差。電堆額定工況壽命質(zhì)子交換膜水電解制氫電堆在制造商規(guī)定的額定工作條件下持續(xù)運(yùn)行，直到電解槽平均單片電壓增加到初始狀態(tài)的20%所需的時(shí)間。電堆最大連續(xù)功率水電解制氫系統(tǒng)能夠連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的情況下,電解槽的最大電功率輸入。電堆最小連續(xù)功率水電解制氫系統(tǒng)能夠連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的情況下,電解槽的最小電功率輸入。電堆功率連續(xù)波動(dòng)范圍水電解制氫系統(tǒng)能夠連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的情況下,電解槽的最小輸入電功率到最大輸入功率（假設(shè)槽壓不能超過(guò)2.1V）。電堆過(guò)載能力水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),電解槽輸入功率超過(guò)最大連續(xù)功率，并在1.2倍額定功率下的運(yùn)行時(shí)間以及1.5倍額定功率下的