提高绿氢制取效率
优化制氢的过程性能和安全性，减少碳排放
电解水制氢是制取绿氢的主要方法，但效率较低。提高电解效率对于降低绿氢制取成本至关重要。微调电流密度、温度、工作压力等电解槽技术参数，对能效影响明显。优化上述参数，就能有效提高绿氢产量，减少可再生能源使用量，避免材料降解。
关键点
70%
of electrical energy is currently converted into hydrogen. (Source: IEA 2021 report)
制氢工艺流程图
©Endress+Hauser
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碱性电解槽的工艺流程图及过程测量参数。
PEM电解槽的工艺流程图及过程测量参数。
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测量水质参数，助力高效电解
绿氢制取需要进行水电解。这一过程会耗费大量水。在制取绿氢的过程中，水资源的可持续利用值得关注。电解水必须使用杂质较少的纯水或蒸馏水，因为杂质会干扰化学反应，降低绿氢制取效率。高纯水可以通过反渗透等工艺获得。
我们掌握专业知识
必须测量下列参数：液位、流量、压力、电导率，有时还需要测量pH值。
- 电导率是确保水质达标的关键参数。电导率传感器Memosens CLSE16采用Memosens 2.0数字技术，测量数据保存在传感器内，进行非接触式信号传输。
- 流量计可以监测导电性液体，确保电解槽可靠进水。Promag W 10是Endress+Hauser首款无前后直管段安装长度要求的电磁流量计。
- 在电解水制备过程中进行压力监测，能够有效检测出过滤和渗透工艺中的膜片的堵塞状况。Cerabar PMP51B压力变送器工作可靠，使用简单，减少绿氢制取过程中发生系统性故障的风险。
- 测量液位，保证稳定进水，避免泵空转，提高资源利用效率。Levelflex FMP51可以安装在氢氧分离机器上测量，具有优秀的耐受腐蚀性介质的能力。
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碱性水电解
碱性水电解是在电解槽中将水分解成氢气和氧气的过程。此时，碱电解水（通常为氢氧化钾溶液）用作电解质，促进电化学反应。碱性水电解的突出优点是高效简单，是可行的大规模制氢技术，尤其针对利用可再生能源，而非使用化石燃料的制氢应用。
我们掌握专业知识
为了提高制氢效率，同时保证性能优秀，必须测量涵盖流量、液位、温度、压力的指定过程参数。Endress+Hauser胜任上述关键参数的测量任务。
- Prowirl F 200等涡街流量计是确保高效制氧的理想选择。
- 分离器水位过高，水会溢出流入至电解槽中。安装Liquiphant FTL51B液体音叉限位开关监测水位高度，防止溢罐事故发生。
- 电解槽的温度直接影响电解反应的速度。安装温度计iTHERM Moduline TM131测量温度，有助于优化电解槽的运行参数。
- 电导率是确保水质达标的关键参数。电导率传感器 Memosens CLS16E采用Memosens 2.0数字技术，测量数据保存在传感器内，进行非接触式信号传输。
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PEM水电解
同碱性电解槽一样，PEM（质子交换膜）电解槽是另一种广泛使用的电解水技术。得益于使用固体聚合物电解质膜，电解槽结构紧凑，控制精准，特别适合有高使用灵活性和短响应时间的绿氢制取过程。高效率、快速响应不断变化的负载，以及适合分散应用是PEM电解槽最为突出的优点。
我们掌握专业知识
利用可再生能源，而非化石燃料实现高效制氢，关键参数的测量仍然至关重要。流量、液位、温度、压力等参数直接关乎工艺过程的优化，Endress+Hauser的现场仪表能够有效监测上述参数，确保PEM电解槽性能稳定。
- 科里奥利质量流量计具有高质量流量测量精度和高可靠性。安装Promass F 300科里奥利质量流量计，帮助用户优化PEM电解槽的运行参数。
- 测量分离器的液位高度，确保氢气纯度。Levelflex FMP51可以安装在氢氧分离器上测量。
- 如果气体压力分布不均，存在爆炸风险。Cerabar PMP51B压力变送器工作可靠，使用简单，减少系统性故障发生风险。
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绿氢的安全压缩和封存
氢气是唯一一种能够有效储存多余能量的能源载体，可以通过压缩氢气，也可以通过地下封存实现。液态有机氢载体（LOHC）是储运氢的另一种有效途径。此时，氢化学键结合至有机烃载体分子上，能量密度高于气态氢。
我们掌握专业知识
人们越来越关注液态有机氢载体（LOHC）的储氢潜能，相关工艺过程的监测和优化日趋重要。Endress+Hauser的高精度传感器胜任LOHC系统的复杂动态变化的监测任务，确保在整个氢能储存和再利用过程中操作高效且可控。
- 高精度压力测量对于防范过压和延长压缩机的使用寿命至关重要。压力变送器Cerabar PMP71B在氢气压缩过程中可靠进行高精度压力监测。
- 温度影响压缩效率。安装温度计iTHERM Moduline TM131，监测压缩机的工作效率。
- 作为一站式供应商，Endress+Hauser提供计量撬，服务整个氢价值链。为了确保交易可靠且符合标准，我们的行业专家在项目的整个生命周期内为您提供专业支持。
客户的收益
过程仪表实时输出关键参数的测量值，有助于提高电解水效率。它帮助用户实施精准控制，防止发生过热或气穴等问题。优化气体流速，有效分离氧气和氢气。监测和控制电解质的电导率。检测压降，识别堵塞或泄漏状况。先进的过程仪表支持预测性维护策略。
关键点
1000万
1953至今，已有1000万台仪表成功在各类安全应用中投用
关键点
50%
Memosens数字式传感器延长了50%的正常生产时间
如何提高绿氢的制取效率
过程仪表至关重要，实时输出关键过程参数的测量值，基于数据优化控制绿氢制取系统，帮助用户提高电解水效率。
- 监测和控制温度和压力，防范过热或气穴
- 优化气体流速，有效分离氧气和氢气
- 监测和控制电解质的电导率
- 检测压降，识别堵塞或泄漏状况
- 先进的过程仪表支持预测性维护策略