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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學院辦院方針

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上海應(yīng)物所成功研制百千瓦級固體氧化物電池電氫雙向轉(zhuǎn)換裝置

2024-07-10 上海應(yīng)用物理研究所

【字體：大中小】

語音播報

近日，中國科學院上海應(yīng)用物理研究所與南方電網(wǎng)廣東廣州供電局氫能源研究中心聯(lián)合，攻克了雙向可逆高溫固體氧化物電池（RSOC）運行的全套技術(shù)和關(guān)鍵裝備研發(fā)難題，成功研制出百千瓦級固體氧化物電池電氫雙向轉(zhuǎn)換裝置，實現(xiàn)了一套裝置即可完成制氫與發(fā)電、電力與氫氣之間的高效轉(zhuǎn)換。該裝置目前已經(jīng)在南方電網(wǎng)廣東廣州供電局小虎島電氫智慧能源站內(nèi)投運，我國雙向可逆高溫固體氧化物電池技術(shù)從實驗室走向了示范應(yīng)用。

該裝置在電解池模式下，制氫功率已達100 kW級，電堆直流電耗3.0 kWh/Nm³H₂，電流密度高達0.79 A/cm²，相比其他電解水制氫技術(shù)（如堿性電解水、質(zhì)子交換膜電解水）的效率提升了20-30%；燃料電池工作模式下，發(fā)電效率可達60%，高于其他的發(fā)電技術(shù)。

該裝置基于RSOC技術(shù)，具有電解池和燃料電池兩種運行模式，集制氫與發(fā)電功能于一體：在電解池模式下，裝置在電力輸入的條件下產(chǎn)生氫氣并收集于儲氫罐內(nèi)，可隨時向站內(nèi)供氫；當一鍵切換成燃料電池模式后，可將儲氫罐內(nèi)的氫氣輸送回裝置，按需發(fā)電并網(wǎng)；同時，電解池與燃料電池模式之間的切換速度達到分鐘級。

依托“電—氫”和“氫—電”的高效、雙向轉(zhuǎn)化優(yōu)勢，該裝置豐富了新型電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)資源，有望助力更多的新能源并網(wǎng)消納，提升電網(wǎng)在各種極端情況下的韌性與可靠性。