低溫水電解制氫系統(tǒng) 穩(wěn)動(dòng)態(tài)及電能質(zhì)量性能測(cè)試方法(征求意見(jiàn)稿)_第1頁(yè)
低溫水電解制氫系統(tǒng) 穩(wěn)動(dòng)態(tài)及電能質(zhì)量性能測(cè)試方法(征求意見(jiàn)稿)_第2頁(yè)
低溫水電解制氫系統(tǒng) 穩(wěn)動(dòng)態(tài)及電能質(zhì)量性能測(cè)試方法(征求意見(jiàn)稿)_第3頁(yè)
低溫水電解制氫系統(tǒng) 穩(wěn)動(dòng)態(tài)及電能質(zhì)量性能測(cè)試方法(征求意見(jiàn)稿)_第4頁(yè)
低溫水電解制氫系統(tǒng) 穩(wěn)動(dòng)態(tài)及電能質(zhì)量性能測(cè)試方法(征求意見(jiàn)稿)_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

ICS27.010

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CECA-G00XX—2022

低溫水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)動(dòng)態(tài)及電能質(zhì)量

性能測(cè)試方法

Lowtemperaturewaterelectrolysissystemforhydrogenproduction-Testmethodof

staticandtransientoperationperformanceindex

(征求意見(jiàn)稿)

2022-XX-XX發(fā)布2022-XX-XX實(shí)施

中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)發(fā)布

T/CECA-G—00XX—2022

目次

前言..........................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。Ⅲ

1范圍.................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.......................................................................1

3術(shù)語(yǔ)和定義...........................................................................1

4符號(hào)定義.............................................................................4

5系統(tǒng)邊界.............................................................................6

6試驗(yàn)條件.............................................................................6

7測(cè)試儀器儀表.........................................................................8

8穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)....................................................................10

9暫態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)....................................................................14

10試驗(yàn)報(bào)告...........................................................................23

參考文獻(xiàn)........................................................................25

II

T/CECA-G—00XX—2022

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)

定起草。

本文件由中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化專(zhuān)委會(huì)提出并歸口。

主要起草單位:

主要起草人:。

本文件為首次發(fā)布。

III

T/CECA-G—00XX—2022

低溫水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)動(dòng)態(tài)及電能質(zhì)量性能測(cè)試方法

1范圍

本文件規(guī)定了低溫水電解制氫系統(tǒng)的試驗(yàn)邊界、試驗(yàn)條件、測(cè)試儀器儀表、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)、暫

態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)等。

本文件適用于單槽額定功率大于100kW的低溫水電解制氫系統(tǒng),包括堿性(ALK)水電解制氫系統(tǒng)、

質(zhì)子交換膜(PEM)水電解制氫系統(tǒng)和陰離子交換膜(AEM)水電解制氫系統(tǒng)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB/T19774水電解制氫系統(tǒng)技術(shù)要求

GB/T24499氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)

GB32311水電解制氫系統(tǒng)能效限定值及能效等級(jí)

GB/T37562壓力型水電解制氫系統(tǒng)技術(shù)條件

GB/T37563壓力型水電解制氫系統(tǒng)安全要求

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T19774、GB/T24499、GB32311、GB/T37562界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

低溫水電解制氫系統(tǒng)(lowtemperaturewaterelectrolysissystem)

制造商規(guī)定的正常工作溫度、壓力范圍內(nèi),反應(yīng)原料水為液態(tài)的水電解制氫系統(tǒng)。

注1:以區(qū)別于反應(yīng)原料水為氣態(tài)的高溫水電解制氫系統(tǒng)。

電功率輸入(electricpowerinput)

水電解制氫系統(tǒng)電輸入端的有功電功率輸入。

[來(lái)源:GB/T27748.4-2017,3.10,有修改]

注2:電輸入端包括變壓器、整流器、電解槽以及其它輔助用電設(shè)施。

電能輸入(electricenergyinput)

水電解制氫系統(tǒng)電輸入端的有功電功率輸入時(shí)間積分值。

[來(lái)源:GB/T27748.4-2017,3.8,有修改]

額定功率(ratedpower)

水電解制氫系統(tǒng)在規(guī)定的工作條件下,由制造商規(guī)定的電解槽持續(xù)運(yùn)行電功率輸入。

額定電流(ratedcurrent)

水電解制氫系統(tǒng)在規(guī)定的工作條件下,由制造商規(guī)定的電解槽持續(xù)運(yùn)行電流輸入。

最小功率(minimumpower)

水電解制氫系統(tǒng)能夠連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行(見(jiàn)3.11.2)15min的情況下,電解槽的最小電功率輸入。

最小電流(minimumcurrent)

1

T/CECA-G—00XX—2022

水電解制氫系統(tǒng)能夠連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行15min的情況下,電解槽的最小電流輸入。

最大功率(maximumpower)

水電解制氫系統(tǒng)能夠連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行15min的情況下,電解槽的電功率輸入不低于額定值的最大功率。

最大電流(maximumcurrent)

水電解制氫系統(tǒng)能夠連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行15min的情況下,電解槽的電流輸入不低于額定值的最大電流。

狀態(tài)(state)

3.20.1

3.20.2冷態(tài)(coldstate)

水電解制氫系統(tǒng)處于環(huán)境溫度下既沒(méi)有能量輸入也沒(méi)有能量輸出的狀態(tài)。

[來(lái)源:GB/T28816-2020,3.110.1,有修改]

3.20.3

3.20.4穩(wěn)態(tài)(steadystate)

水電解制氫系統(tǒng)相關(guān)特征量(如功率、電流等)隨時(shí)間推移保持不變(或在制造商規(guī)定的偏差范圍

內(nèi)波動(dòng))的狀態(tài)。

[來(lái)源:GB/T28816-2020,3.110.5,有修改]

3.20.5

3.20.6暫態(tài)(transientbehaviour)

水電解制氫系統(tǒng)相關(guān)特征量(如功率、電流等)在兩個(gè)相鄰穩(wěn)態(tài)之間的過(guò)渡狀態(tài)。

[來(lái)源:GB/T2900.56-2008,351-24-07,有修改]

3.20.7

3.20.8熱待機(jī)狀態(tài)(hotstandbystate)

水電解制氫系統(tǒng)處于以下工作狀態(tài):系統(tǒng)溫度大于制造商規(guī)定的最低運(yùn)行溫度(見(jiàn)3.11.1),安全

相關(guān)的參數(shù)(如壓力、液位、液位差等)位于設(shè)計(jì)范圍內(nèi),電功率輸入全部用于維持系統(tǒng)輔助設(shè)施的消

耗,電解槽零電流輸入(或零氫氣輸出),并能夠快速重新啟動(dòng)。

注3:若制造商未規(guī)定最低運(yùn)行溫度或規(guī)定的最低運(yùn)行溫度小于測(cè)試環(huán)境溫度,認(rèn)為系統(tǒng)不具有熱待機(jī)狀態(tài)。

運(yùn)行(operation)

3.22.1

3.22.2運(yùn)行溫度(operatingtemperature)

水電解制氫系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)范圍(見(jiàn)3.17)內(nèi),制造商規(guī)定的最低和最高工作溫度區(qū)間。

[來(lái)源:GB/T20042.1-2017,3.3.11,有修改]

3.22.3

3.22.4穩(wěn)態(tài)運(yùn)行(steadyoperation)

水電解制氫系統(tǒng)處于制造商規(guī)定的正常工作溫度、壓力、液位及液位差等安全運(yùn)行范圍內(nèi),且電解

槽的輸入功率或電流處于穩(wěn)態(tài)下且能保持預(yù)期產(chǎn)氫量及純度的運(yùn)行模式。

3.22.5

3.22.6暫態(tài)運(yùn)行(transientoperation)

水電解制氫系統(tǒng)處于制造商規(guī)定的正常溫度、壓力、液位及液位差等安全運(yùn)行范圍內(nèi),且電解槽的

輸入功率或電流處于暫態(tài)下的運(yùn)行模式。

啟動(dòng)(start)

3.24.1

3.24.2冷啟動(dòng)(coldstart)

水電解制氫系統(tǒng)從冷態(tài)啟動(dòng)。

3.24.3

3.24.4熱啟動(dòng)(hotstart)

水電解制氫系統(tǒng)從熱待機(jī)狀態(tài)啟動(dòng)。

2

T/CECA-G—00XX—2022

注4:若系統(tǒng)不具有熱待機(jī)狀態(tài),認(rèn)為系統(tǒng)無(wú)熱啟動(dòng)。

正常關(guān)機(jī)(normalshutdown)

按照制造商規(guī)定的例行操作順序,把水電解制氫系統(tǒng)從穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)過(guò)渡到冷態(tài)或熱待機(jī)狀態(tài)。

時(shí)間(time)

3.28.1

3.28.2額定功率啟動(dòng)時(shí)間(startresponsetimetoratedpower)

a)額定功率冷啟動(dòng)時(shí)間(coldstartresponsetimetoratedpower)

水電解制氫系統(tǒng)從冷態(tài)過(guò)渡到首次額定功率輸入的時(shí)間間隔。

b)額定功率熱啟動(dòng)時(shí)間(hotstartresponsetimetoratedpower)

水電解制氫系統(tǒng)從熱待機(jī)狀態(tài)過(guò)渡到首次額定功率輸入的時(shí)間間隔。

[來(lái)源:GB/T24548-2009,3.5.2.6,有修改]

3.28.3

3.28.4額定功率關(guān)機(jī)時(shí)間(ratedpowershutdowntime)

水電解制氫系統(tǒng)從額定功率穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)過(guò)渡到電解槽零功率輸入狀態(tài)的時(shí)間間隔。

3.28.5

3.28.6功率響應(yīng)時(shí)滯(powerresponsedelaytime)

水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中,設(shè)備從收到控制信號(hào)到電功率輸入可察覺(jué)的(電功率值超出制造

商規(guī)定的偏差范圍)開(kāi)始向調(diào)節(jié)方向變化的時(shí)間間隔。

[來(lái)源:GB/T2900.56-2008,351-28-41,有修改]

3.28.7

3.28.8功率調(diào)節(jié)時(shí)間(powerregulationtime)

水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中,設(shè)備收到控制信號(hào)后,從功率變化起始時(shí)刻達(dá)到最新設(shè)定值穩(wěn)態(tài)

運(yùn)行起始時(shí)刻的時(shí)間間隔。

功率調(diào)節(jié)速率(powerregulationrate)

水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中,設(shè)備收到控制信號(hào)后,從功率變化起始達(dá)到最新設(shè)定值穩(wěn)態(tài)運(yùn)行

過(guò)程中的平均功率變化率。

功率控制精度(powercontrolprecision)

水電解制氫系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中,電解槽輸入功率的穩(wěn)態(tài)偏差(見(jiàn)3.22)與設(shè)定值之比。

功率調(diào)節(jié)范圍(powerregulationrange)

水電解制氫系統(tǒng)能夠連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行15min的情況下,電解槽輸入功率的最大可調(diào)范圍,以輸入功率與

額定功率的百分比形式呈現(xiàn)。

準(zhǔn)確度等級(jí)(accuracyclass)

在規(guī)定工作條件下,符合規(guī)定的計(jì)量要求,使測(cè)量誤差或儀器不確定度保持在規(guī)定極限內(nèi)的測(cè)量?jī)x

器或測(cè)量系統(tǒng)的等別或級(jí)別。

[來(lái)源:JJF1001-2011,7.26/VIM4.25]

最大允許誤差(maximumpermissibleerrors)

對(duì)給定的測(cè)量、測(cè)量?jī)x器或測(cè)量系統(tǒng),由規(guī)范或規(guī)程所允許的,相對(duì)于已知參考量值的測(cè)量誤差的

極限值。

[來(lái)源:JJF1001-2011,7.27/VIM4.26]

熱中性電壓(thermoneutralvoltage)

實(shí)現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)可持續(xù)熱平衡操作(不產(chǎn)生廢熱,不對(duì)外吸收熱)的最小電壓。

3

T/CECA-G—00XX—2022

偏差(deviation)

給定時(shí)刻水電解制氫系統(tǒng)特征量的設(shè)定值與實(shí)際值之差。

[來(lái)源:GB/T2900.56-2008,351-21-04,有修改]

穩(wěn)態(tài)偏差(steadydeviation)

水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中,特征量的設(shè)定值與單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際平均值之差。

單位總電耗(totalpowerconsumptionperunit)

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,可通過(guò)所有電輸入端

的電能輸入與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)總氫氣產(chǎn)量之比計(jì)算。

單位總電效(totalpowerefficiencyperunit)

水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中,理論制氫單位能耗與實(shí)際制氫系統(tǒng)單位總電耗之比(用百分?jǐn)?shù)表

示)。

直流線(xiàn)損(dcpowerlineloss)

水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中,電源轉(zhuǎn)換單元輸出與電解槽輸入之間連接電路的平均電功率損耗。

電源轉(zhuǎn)換單元效率(powertransferunitefficiency)

水電解制氫系統(tǒng)電源轉(zhuǎn)換單元輸出的直流電能與該運(yùn)行條件下輸入電能之比(用百分?jǐn)?shù)表示)。

電壓效率(voltageefficiency)

水電解制氫系統(tǒng)電解槽輸入的直流電壓與該運(yùn)行條件下其熱中性電壓之比(用百分?jǐn)?shù)表示)。

[來(lái)源:GB/T20042.1-2017,3.2.27,有修改]

電流效率(currentefficiency)

完成預(yù)期化學(xué)反應(yīng)的電流與流過(guò)電解槽的總電流之比(用百分?jǐn)?shù)表示)。

[來(lái)源:GB/T2900.98-2016,114-03-08,有修改]

負(fù)荷曲線(xiàn)(loadcurve)

作為時(shí)間函數(shù)的圖形化表示的負(fù)荷變化。

[來(lái)源:GB/T2900.50-2008,601-01-17,有修改]

4符號(hào)定義

表1示意了本文件中所用的符號(hào)及其定義。

表1性能指標(biāo)的符號(hào)及其含義

符號(hào)定義單位

dm水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的平均氫氣露點(diǎn)℃

di試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下氫氣輸出露點(diǎn)℃

Eth熱中性電壓V

3

Fp水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)下的平均氫氣產(chǎn)量Nm/h

gm水電解制氫系統(tǒng)額定功率輸入下的平均氫氣純度Vol.%

gio試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下氫氣輸出含氧量Vol.%

Iis試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下電解槽的直流輸入電流A

Is水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中電解槽的平均輸入電流A

Mp水電解制氫系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)速率kW/s

mp穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束水電解制氫系統(tǒng)氫氣輸出的累計(jì)質(zhì)量流量kg

mi試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下氫氣輸出的實(shí)時(shí)質(zhì)量流量kg/h

Ns電解槽的小室個(gè)數(shù)

n穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束總記錄時(shí)刻個(gè)數(shù)

4

T/CECA-G—00XX—2022

符號(hào)定義單位

Pi試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下氫氣輸出表壓kPa

Pm_s水電解制氫系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中的平均功耗kW

Pm_e水電解制氫系統(tǒng)關(guān)機(jī)過(guò)程中的平均功耗kW

Pm_w水電解制氫系統(tǒng)熱待機(jī)過(guò)程中的平均功耗kW

Prat水電解制氫系統(tǒng)額定功率輸入kW

Pmin最小電功率或電流輸入工況下,電解槽的電功率輸入kW

Pmax最大電功率或電流輸入工況下,電解槽的電功率輸入kW

Pl_n水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的直流線(xiàn)損kW

Ps暫態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)最新功率設(shè)定值kW

P0暫態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)當(dāng)前功率值kW

Pm暫態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)中以1分鐘為間隔,間隔時(shí)間內(nèi)功率平均值kW

rP_u電功率輸入的上升率kW/s

rP_d電功率輸入的下降率kW/s

Ti試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下氫氣輸出溫度℃

ts0啟動(dòng)延遲時(shí)刻

ts1啟動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻

ts2啟動(dòng)后首次達(dá)到額定功率點(diǎn)時(shí)刻

te0關(guān)機(jī)延遲時(shí)刻

te1關(guān)機(jī)開(kāi)始時(shí)刻

te2關(guān)機(jī)完成時(shí)刻

tu1功率上升操作開(kāi)始時(shí)刻;

tu2功率上升達(dá)到最大值后穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的起始時(shí)刻

td1功率下降操作開(kāi)始時(shí)刻

td2功率下降達(dá)到最小值后穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的起始時(shí)刻

tl1暫態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)功率設(shè)置操作開(kāi)始時(shí)刻

tl2暫態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)功率變化起始時(shí)刻

tl3最新功率設(shè)定值穩(wěn)態(tài)運(yùn)行起始時(shí)刻

tp1產(chǎn)氫量試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)刻

tp2產(chǎn)氫量試驗(yàn)結(jié)束時(shí)刻

tn1穩(wěn)態(tài)能耗試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)刻

tn2穩(wěn)態(tài)能耗試驗(yàn)結(jié)束時(shí)刻

tm1穩(wěn)態(tài)直流損耗試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)刻

tm2穩(wěn)態(tài)直流損耗試驗(yàn)結(jié)束時(shí)刻

Uir試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下電源轉(zhuǎn)換單元的直流輸出電壓V

Uis試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下電解槽的直流輸入電壓V

Us水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中電解槽的平均輸入電壓V

3

Vp穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束水電解制氫系統(tǒng)氫氣輸出的工況累計(jì)體積流量m

3

Vi試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下氫氣輸出的工況實(shí)時(shí)體積流量m/h

3

Wm_n水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的平均能耗kW·h/Nm

Wr_n穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束電源轉(zhuǎn)換單元的輸入電能kW·h

Wa_n穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束輔助設(shè)施的輸入電能kW·h

Wr_d穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束電源轉(zhuǎn)換單元的直流輸出電能kW·h

Ws_n穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束電解槽的直流輸入電能kW·h

Wr_s水電解制氫系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中電源轉(zhuǎn)換單元的輸入電能kW·h

Wa_s水電解制氫系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中輔助設(shè)施的輸入電能kW·h

Wr_e水電解制氫系統(tǒng)關(guān)機(jī)過(guò)程中電源轉(zhuǎn)換單元的輸入電能kW·h

Wa_e水電解制氫系統(tǒng)關(guān)機(jī)過(guò)程中輔助設(shè)施的輸入電能kW·h

Wr_w熱待機(jī)試驗(yàn)開(kāi)始到結(jié)束電源轉(zhuǎn)換單元的輸入電能kW·h

Wa_w熱待機(jī)試驗(yàn)開(kāi)始到結(jié)束輔助設(shè)施的輸入電能kW·h

δp水電解制氫系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)精度%

ηs_e水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中電源轉(zhuǎn)換單元的電能轉(zhuǎn)換效率;%

ηs_v水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中電解槽的電壓效率%

ηs_c水電解制氫系統(tǒng)額定工作過(guò)程中電解槽的電流效率%

ηS水電解制氫系統(tǒng)額定工作過(guò)程中系統(tǒng)電功率輸入效率%

ΔP水電解制氫系統(tǒng)可調(diào)節(jié)范圍集合%

5

T/CECA-G—00XX—2022

符號(hào)定義單位

Δts啟動(dòng)時(shí)長(zhǎng)s

Δte關(guān)機(jī)時(shí)長(zhǎng)s

Δtw熱待機(jī)試驗(yàn)初始到試驗(yàn)結(jié)束的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)s

Δtu從電功率提高操作開(kāi)始時(shí)刻到最大值后穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的起始時(shí)刻之間的時(shí)間間隔s

Δtd從電功率降低操作開(kāi)始時(shí)刻到最小值后穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的起始時(shí)刻之間的時(shí)間間隔s

Δtl水電解制氫系統(tǒng)功率響應(yīng)時(shí)滯s

5系統(tǒng)邊界

圖1示意了本文件中的水電解制氫系統(tǒng)的通用結(jié)構(gòu)邊界以及進(jìn)出物理量??諝?、氮?dú)饪筛鶕?jù)閥門(mén)儀

表工藝條件選擇性的配置。

本文件所適用的水電解制氫系統(tǒng)由框內(nèi)的全部或部分組件組成。

系統(tǒng)組件包括水電解槽a)及其他輔助設(shè)施b)-i):

a)水電解槽:水電解制氫系統(tǒng)主體設(shè)備,其性能參數(shù)決定水電解制氫的技術(shù)性能。

b)氣液處理單元:用于分離氣體產(chǎn)品與液體介質(zhì),包含氣水分離器、洗滌器等設(shè)備。

c)壓力調(diào)節(jié)單元:用于平衡氫氣側(cè)、氧氣側(cè)的壓力平衡,包含氫、氧調(diào)節(jié)閥、切斷閥等設(shè)備,可

根據(jù)實(shí)際工藝條件在氫氣側(cè)和/或氧氣側(cè)選擇性配置。

d)氣體純化單元:用于初步去除產(chǎn)品氣體中的雜質(zhì)、水分等,包含氫氣純化器、氧氣純化器等設(shè)

備。經(jīng)過(guò)本文件系統(tǒng)范圍內(nèi)的氣體純化單元后的產(chǎn)品氣體純度技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足GB/T197744.1

節(jié)普通型水電解制氫系統(tǒng)技術(shù)要求(氫氣純度大于等于99.7%、氧氣純度大于等于99.2%);

本文件系統(tǒng)范圍不包含額外的更高純度的專(zhuān)用氣體純化設(shè)備。

e)水管理單元:用于補(bǔ)充原料水以及冷卻水的循環(huán)供應(yīng),實(shí)現(xiàn)電解槽物料的供應(yīng)與反應(yīng)溫度控制。

f)電源轉(zhuǎn)換單元:用于將外部交流或直流電能轉(zhuǎn)換為水電解槽所需直流電能,包含變壓器、整流

器等設(shè)備,可根據(jù)電壓等級(jí)需求,選擇性的配置變壓器相關(guān)設(shè)備。

g)自控及監(jiān)測(cè)單元:用于水電解制氫系統(tǒng)的自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè),并且能夠在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)執(zhí)行相

應(yīng)的應(yīng)急動(dòng)作。

圖1水電解制氫系統(tǒng)通用結(jié)構(gòu)邊界

6試驗(yàn)條件

試驗(yàn)環(huán)境條件

除非測(cè)試委托方單獨(dú)要求,本文件中各項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)在如下規(guī)定的環(huán)境中進(jìn)行:

a)環(huán)境溫度為5℃~40℃;

b)相對(duì)濕度在制造商要求之內(nèi),且不超過(guò)90%;

c)大氣壓強(qiáng)一般為86kPa~106kPa;

d)無(wú)霜、露水、滲水、雨淋、強(qiáng)太陽(yáng)輻射等;

e)水電解制氫系統(tǒng)應(yīng)在測(cè)試全過(guò)程中處于通風(fēng)、排氣暢通狀態(tài)。

6

T/CECA-G—00XX—2022

若測(cè)試環(huán)境壓強(qiáng)低于86kPa或海拔高度高于1300m,可參照本文件測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試,需選用符合該

測(cè)試環(huán)境條件的測(cè)量?jī)x器,并在測(cè)試報(bào)告中單獨(dú)標(biāo)注。

試驗(yàn)準(zhǔn)備

測(cè)試開(kāi)始前應(yīng)確定待測(cè)系統(tǒng)的類(lèi)型、產(chǎn)量、輔助設(shè)備、測(cè)試參數(shù)以及測(cè)試條件,應(yīng)編制測(cè)試方案并

參照GB/T37563制定相應(yīng)的安全措施。

應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)環(huán)境條件、測(cè)試參數(shù)、測(cè)試條件,選擇合適的測(cè)試儀器類(lèi)型、量程以及最大允許誤差,

應(yīng)確保測(cè)量?jī)x器滿(mǎn)足的試驗(yàn)要求的準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差。

應(yīng)確定適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)采集時(shí)長(zhǎng)和采集頻率,且應(yīng)在性能試驗(yàn)之前準(zhǔn)備好相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄設(shè)備。

試驗(yàn)用原料水技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合GB/T375625.1.2.5節(jié)、5.1.2.8節(jié)要求,對(duì)于陰離子交換膜水電解

制氫系統(tǒng),原料水技術(shù)指標(biāo)可參照該要求,也可由制造商單獨(dú)規(guī)定。

試驗(yàn)設(shè)備

圖2、圖3展示了水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)、暫態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)過(guò)程中需要的測(cè)試設(shè)備。

圖2水電解制氫系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備安裝位置示意圖(使用平均流量計(jì)算法或直流電流測(cè)試計(jì)算法)

7

T/CECA-G—00XX—2022

圖3水電解制氫系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備安裝位置示意圖(使用容積法)

不同參數(shù)的測(cè)試位置描述如下:

a)氫氣流量

應(yīng)在水電解制氫系統(tǒng)的氫氣產(chǎn)品氣輸出管線(xiàn)上設(shè)置流量計(jì),測(cè)量?jī)x表位置近系統(tǒng)的邊界處。

b)氫氣純度/露點(diǎn)

應(yīng)在水電解制氫系統(tǒng)的氫氣輸出管線(xiàn)旁路上設(shè)置露點(diǎn)儀、氫中氧或微量氧分析儀,測(cè)試儀表位置位

于流量計(jì)后端并近系統(tǒng)的邊界處。

c)氫氣溫度與壓力(平均流量法)

應(yīng)在水電解制氫系統(tǒng)的氫氣輸出管線(xiàn)上設(shè)置溫度傳感器、壓力傳感器,測(cè)試儀表位置位于流量計(jì)前

端并近系統(tǒng)的邊界處。

d)氫氣溫度與壓力(容積法)

應(yīng)在氣體儲(chǔ)罐引出管線(xiàn)上設(shè)置溫度傳感器、壓力傳感器。

e)電功率/電能輸入(交流/直流)

應(yīng)分別在電源轉(zhuǎn)換單元和輔助設(shè)施前端線(xiàn)路上設(shè)置電流傳感器、電壓傳感器、電能表等相關(guān)測(cè)試儀

表,測(cè)試儀表位置近系統(tǒng)邊界處。

f)直流電功率/電能輸出

應(yīng)在電源轉(zhuǎn)換單元后端線(xiàn)路上設(shè)置電流傳感器、電壓傳感器、電能表等相關(guān)測(cè)試儀表,測(cè)試儀表位

置近電源轉(zhuǎn)換單元電能輸出端口。

g)直流電功率/電能輸入

應(yīng)在水電解槽前端線(xiàn)路上設(shè)置電流傳感器、電壓傳感器、電能表等相關(guān)測(cè)試儀表,測(cè)試儀表位置近

電解槽電能輸入端口。

7測(cè)試儀器儀表

概述

測(cè)試儀器儀表應(yīng)檢定或校準(zhǔn)合格,并在校準(zhǔn)有效期內(nèi)。測(cè)試儀器儀表應(yīng)滿(mǎn)足試驗(yàn)環(huán)境條件要求,儀

表的量程范圍應(yīng)符合制造商規(guī)定的量程范圍。

測(cè)試儀器

7.2.1氣體流量

8

T/CECA-G—00XX—2022

氣體流量應(yīng)使用質(zhì)量流量計(jì)(熱式流量計(jì)、科里奧利流量計(jì)等)或體積流量計(jì)測(cè)量(渦輪流量計(jì)、

旋渦流量計(jì)、浮子流量計(jì)、容積式流量計(jì)等)來(lái)測(cè)量,建議帶有累計(jì)計(jì)量功能。選擇流量計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到

所供應(yīng)氣體的種類(lèi)、流量范圍。當(dāng)測(cè)量基于體積時(shí),應(yīng)通過(guò)測(cè)量流量計(jì)附近的氣體溫度、壓力來(lái)?yè)Q算成

標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積流量或質(zhì)量流量。氣體流量計(jì)的選擇可參照GB/T32201要求。

7.2.2溫度

溫度應(yīng)使用熱電偶、鎧裝熱電偶或鉑、銅熱電阻來(lái)測(cè)量,建議帶有顯示功能。溫度測(cè)量位置應(yīng)考慮

管壁與流體本體之間的溫度差異,應(yīng)按照說(shuō)明書(shū)要求安裝。熱電偶的選擇可參照GB/T30429、GB/T18404

要求,熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)的選擇應(yīng)滿(mǎn)足GB/T4989要求。熱電阻的選擇可參照J(rèn)B/T8623、GB/T30121要求。

7.2.3壓力

壓力應(yīng)使用壓力傳感器(表壓傳感器等)或壓力計(jì)(波登管壓力表等)來(lái)測(cè)量,建議帶有顯示功能。

壓力測(cè)量位置應(yīng)考慮管路內(nèi)的壓力損失、流體溫度以及其它因素,應(yīng)按照說(shuō)明書(shū)要求安裝。壓力傳感器

的選擇可參照J(rèn)B/T6170要求。

7.2.4氣體純度

氣體純度應(yīng)使用氫中氧、氧中氫(電化學(xué)、氧化鋯等傳感器)在線(xiàn)分析儀來(lái)測(cè)量。如有氣體純化單

元,純化純化后產(chǎn)品氣應(yīng)使用微量氧分析儀、微量氫分析儀(電化學(xué)、氧化鋯等傳感器)和露點(diǎn)分析儀

測(cè)量。

7.2.5電功率電能

電壓應(yīng)使用模擬式電壓表或數(shù)字式電壓表來(lái)測(cè)量,包含具有測(cè)量電阻、電壓、電流、電容等功能的

多用表。電壓的測(cè)量位置應(yīng)考慮線(xiàn)路的電壓損耗等因素,應(yīng)盡可能地位于測(cè)試裝置的端口處。電壓表的

選擇可參照GB/T12116要求。

電流應(yīng)使用互感器、霍爾電流傳感器或分流器來(lái)測(cè)量,包含具有測(cè)量電阻、電壓、電流、電容等功

能的多用表。電流表的選擇可參照GB/T20840.2、GB/T20840.8、JB/T7490、JJG1069要求。

電能應(yīng)使用電能表或多功能電能表測(cè)量,電能表建議具備無(wú)功電能或功率因素計(jì)量功能,電能表的

選擇可參照GB/T17215.701、GB/T17215.301要求。

7.2.6環(huán)境條件

在定義環(huán)境條件時(shí),應(yīng)測(cè)量環(huán)境溫度、大氣壓強(qiáng)以及相對(duì)濕度,建議采用溫濕度計(jì)、絕壓測(cè)量?jī)x來(lái)

測(cè)量。

7.2.7數(shù)據(jù)采集

在暫態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)時(shí),應(yīng)配置能夠滿(mǎn)足數(shù)據(jù)采樣時(shí)間要求的數(shù)據(jù)采集裝置,建議采用數(shù)據(jù)記錄儀

或帶有數(shù)據(jù)記錄功能的測(cè)試儀器儀表。

測(cè)試儀器準(zhǔn)確度要求

測(cè)試儀器儀表準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差應(yīng)符合表2要求:

表2測(cè)試儀器儀表準(zhǔn)確度要求

名稱(chēng)準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允許誤差參照標(biāo)準(zhǔn)

電壓表±0.5%GB/T12116

電流表0.5級(jí)JJG124

交流電能表1級(jí)JJG596

直流電能表1級(jí)JJG842

質(zhì)量流量計(jì)1.5級(jí)JJG1132,JJG1038

JJG1037,JJG1121,JJG257,JJG1030,JJG

體積流量計(jì)1.5級(jí)

633,JJG577,JJG1029

熱電偶/熱電阻±1.5℃JJF1637,JJG229

壓力傳感器1級(jí)JJG860

氫中氧測(cè)試儀±3%JJG365

9

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名稱(chēng)準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允許誤差參照標(biāo)準(zhǔn)

微量氧分析儀±5%JJG945

露點(diǎn)儀2級(jí)JJG499

數(shù)據(jù)采集裝置±0.2%

溫度計(jì)±1℃JJF1076,JJG205

濕度計(jì)±5%RHJJF1076,JJG205

絕壓測(cè)量?jī)x±5hPaJJG875,

秒表±0.5S/dJJG237

8穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)

概述

穩(wěn)態(tài)運(yùn)行試驗(yàn)過(guò)程中,水電解制氫系統(tǒng)應(yīng)保持在額定功率或電流下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行,性能試驗(yàn)包括:

——產(chǎn)氫試驗(yàn),此試驗(yàn)測(cè)量計(jì)算系統(tǒng)的氫氣輸出,包括產(chǎn)量、純度;

——能耗試驗(yàn),此試驗(yàn)測(cè)量計(jì)算系統(tǒng)所需要的單位能耗、單位總電耗以及直流線(xiàn)損;

——效率試驗(yàn),此試驗(yàn)測(cè)量計(jì)算系統(tǒng)電源轉(zhuǎn)換單元效率,電解槽的電壓效率、電流效率以及系統(tǒng)的

單位能效與單位總電效;

所有穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,為保障安全,試驗(yàn)中建議優(yōu)先完成穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)后,再進(jìn)

行暫態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)。其它功率輸入的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下的性能指標(biāo)可參照本文件對(duì)應(yīng)公式計(jì)算。

表3穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)性能指標(biāo)

編號(hào)試驗(yàn)類(lèi)型性能指標(biāo)章節(jié)指標(biāo)來(lái)源

標(biāo)況氫氣產(chǎn)量(額定功率/電流)8.3.1

1產(chǎn)氫試驗(yàn)氫氣露點(diǎn)(額定功率/電流)8.3.2GB32311GB/T19774

氫中氧(額定功率/電流)8.3.3

單位能耗(額定功率/電流)8.3.4GB32311

2能耗試驗(yàn)單位總電耗(額定功率/電流)8.3.5本文件

直流線(xiàn)損(額定功率/電流)8.3.6本文件

電源轉(zhuǎn)換單元效率(額定功率/電流)8.3.7本文件

電壓效率(額定功率/電流)8.3.8本文件

3效率試驗(yàn)電流效率(額定功率/電流)8.3.9本文件

單位能效(額定功率/電流)8.3.10GB32311

單位總電效(額定功率/電流)8.3.11本文件

試驗(yàn)方法

穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)測(cè)試步驟如下:

a)試驗(yàn)開(kāi)始前,水電解制氫系統(tǒng)應(yīng)在額定功率下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行15min以上,并記錄試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)刻;

b)試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)保持水電解制氫系統(tǒng)電解槽的輸入功率或輸入電流設(shè)定值為額定功率或額定電

流;

c)試驗(yàn)過(guò)程中以10min的時(shí)間間隔,分別測(cè)量輸出氫氣純度、露點(diǎn)、流量或累計(jì)流量;

若試驗(yàn)過(guò)程中輸出氫氣流量的測(cè)量采用體積流量計(jì),應(yīng)以相同的采樣時(shí)間間隔,進(jìn)一步測(cè)量輸

出氫氣的溫度、壓力;

d)試驗(yàn)過(guò)程中以10min的時(shí)間間隔,分別測(cè)量電源轉(zhuǎn)換單元、電解槽、輔助設(shè)施的電能、電流、

電壓輸入以及電源轉(zhuǎn)換單元的電能、電流、電壓輸出;

e)試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間不應(yīng)低于1h,測(cè)量數(shù)據(jù)次數(shù)不宜少于6次;

f)試驗(yàn)完成后,記錄結(jié)束時(shí)刻;

其它功率輸入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下的性能指標(biāo)可參照以上試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試。

試驗(yàn)性能指標(biāo)

8.3.1標(biāo)況氫氣產(chǎn)量

水電解制氫系統(tǒng)的標(biāo)況氫氣產(chǎn)量檢測(cè)方法有容積法、直流電流測(cè)試值計(jì)算法和平均流量計(jì)算法。

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T/CECA-G—00XX—2022

8.3.1.1直流電流測(cè)試值計(jì)算法

按照GB32311附錄A的相關(guān)規(guī)定計(jì)算標(biāo)況氫氣產(chǎn)量。

8.3.1.2容積法

按照GB/T37562附錄B的相關(guān)規(guī)定計(jì)算標(biāo)況氫氣產(chǎn)量。

8.3.1.3平均流量計(jì)算法

a)采用帶累計(jì)功能的體積流量計(jì)測(cè)量時(shí),應(yīng)使用理想氣體狀態(tài)方程,將檢測(cè)期間氫氣產(chǎn)量的工況

平均值轉(zhuǎn)換為標(biāo)況值:

n

273.15P101.3

i

3600Vpi1

Fpn

tp2tp1

101.3Ti273.15

i1

式中:

3

Fp——水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的平均氫氣產(chǎn)量(Nm/h);

Pi——試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下氫氣輸出表壓(kPa);

101.3——標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的壓力(kPa);

Ti——試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下氫氣輸出溫度(℃);

273.15——標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的開(kāi)爾文溫度(K);

3

Vp——從試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束水電解制氫系統(tǒng)氫氣輸出的工況累計(jì)體積流量(m);

tp1——產(chǎn)氫量試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)刻(s);

tp2——產(chǎn)氫量試驗(yàn)結(jié)束時(shí)刻(s);

n——從試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束總記錄時(shí)刻個(gè)數(shù);

b)采用無(wú)累計(jì)功能的體積流量計(jì)測(cè)量時(shí),應(yīng)使用理想氣體狀態(tài)方程,將檢測(cè)期間氫氣產(chǎn)量的工況

平均值轉(zhuǎn)換為標(biāo)況值:

nn

Vi273.15Pi101.3

Fi1i1

pnn

101.3Ti273.15

i1

式中:

3

Fp——水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的平均氫氣產(chǎn)量(Nm/h);

Pi——試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下氫氣輸出表壓(kPa);

101.3——標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的壓力(kPa);

Ti——試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下氫氣輸出溫度(℃);

273.15——標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的開(kāi)爾文溫度(K);

3

Vi——試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下氫氣輸出的工況實(shí)時(shí)體積流量(m/h);

n——從試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束總記錄時(shí)刻個(gè)數(shù);

c)采用帶累計(jì)功能的質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量時(shí),應(yīng)按照下式計(jì)算穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的系統(tǒng)標(biāo)況氫氣產(chǎn)量:

3600mp11.2

Fp

tp2tp1

式中:

3

Fp——水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的平均氫氣產(chǎn)量(Nm/h);

mp——從試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束水電解制氫系統(tǒng)氫氣輸出的累計(jì)質(zhì)量流量(kg);

11.2——標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的比重(Nm3/kg);

tp1——產(chǎn)氫量試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)刻(s);

tp2——產(chǎn)氫量試驗(yàn)結(jié)束時(shí)刻(s);

d)采用無(wú)累計(jì)功能的質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量時(shí),應(yīng)按照下式計(jì)算穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的系統(tǒng)標(biāo)況氫氣產(chǎn)量:

n

mi

Fi111.2

pn

11

T/CECA-G—00XX—2022

式中:

3

Fp——水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的平均氫氣產(chǎn)量(Nm/h);

mi——試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下氫氣輸出的實(shí)時(shí)質(zhì)量流量(kg/h);

11.2——標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的比重(Nm3/kg);

n——從試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束總記錄時(shí)刻個(gè)數(shù);

8.3.2氫氣露點(diǎn)

應(yīng)按照下式計(jì)算穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)輸出氫氣露點(diǎn):

n

di

di1

mn

dm——水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的平均氫氣露點(diǎn)(℃);

di——試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下氫氣輸出露點(diǎn)值(℃);

n——從試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束總記錄時(shí)刻個(gè)數(shù);

8.3.3氫中氧

應(yīng)按照下式計(jì)算穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的系統(tǒng)輸出氫氣的氧含量:

n

gio

gi1

mn

gm——水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的平均氫中氧含量(%);

gio——試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下氫氣輸出的氧含量值(%);

n——從試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束總記錄時(shí)刻個(gè)數(shù);

8.3.4單位能耗

水電解制氫系統(tǒng)的單位能耗應(yīng)按照GB32311附錄B的相關(guān)規(guī)定計(jì)算。系統(tǒng)的單位能耗包含電解槽的

單位直流能耗與輔助設(shè)施的交流單位能耗。如電解槽和輔助設(shè)施電力來(lái)源不同,測(cè)試報(bào)告應(yīng)將兩種能耗

分開(kāi)標(biāo)出,并說(shuō)明電力來(lái)源。

8.3.5單位總電耗

水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的單位總電耗包含電源轉(zhuǎn)換單元自身能量損耗,線(xiàn)路能量損耗,電

解槽直流能耗,輔助設(shè)施的交流能耗等,建議測(cè)試報(bào)告標(biāo)明對(duì)應(yīng)單位總電耗下的系統(tǒng)的功率因素或無(wú)功

電能輸入,可按照下式計(jì)算:

Wr_nWa_n

Wm_n3600

tn2tn1Fp

3

Wm_n——水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的單位總電耗(kW·h/Nm);

Wr_n——從試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束電源轉(zhuǎn)換單元的輸入電能(kW·h);

Wa_n——從試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束輔助設(shè)施的輸入電能(kW·h);

tn1——能耗試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)刻(s);

tn2——能耗試驗(yàn)結(jié)束時(shí)刻(s);

3

Fp——水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的平均氫氣產(chǎn)量(Nm/h),測(cè)試報(bào)告應(yīng)標(biāo)明標(biāo)況氫氣產(chǎn)量的

檢測(cè)方法;

8.3.6直流線(xiàn)損

直流線(xiàn)損的檢測(cè)方法有電能累計(jì)值計(jì)算法和電壓損失計(jì)算法。

8.3.6.1電能累計(jì)值計(jì)算法

采用電能表計(jì)量時(shí),應(yīng)按照下式計(jì)算水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的直流線(xiàn)損:

Wr_dWs_n

Pl_n3600

tm2tm1

12

T/CECA-G—00XX—2022

Pl_n——水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的直流線(xiàn)損(kW);

Wr_d——從試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束電源轉(zhuǎn)換單元的直流輸出電能(kW·h);

Ws_n——從試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)結(jié)束電解槽的直流輸入電能(kW·h);

tm1——直流線(xiàn)損試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)刻(s);

tm2——直流線(xiàn)損試驗(yàn)結(jié)束時(shí)刻(s);

8.3.6.2電壓損失計(jì)算法

采用電壓表、電流表計(jì)量時(shí),應(yīng)按照下式計(jì)算水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的直流線(xiàn)損:

n

UirUisIis

Pi1

l_nn

Pl_n——水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的直流線(xiàn)損(kW);

Uir——試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下電源轉(zhuǎn)換單元的直流輸出電壓(V);

Uis——試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下電解槽的直流輸入電壓(V);

Iis——試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)記錄時(shí)間間隔下電解槽的直流輸入電流(A);

n——從試驗(yàn)開(kāi)始到試驗(yàn)

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