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

1.工作簡況

1.1背景和來源

為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，我國提出了“構(gòu)建以新能源為主體的新型

電力系統(tǒng)”總體實(shí)施路線。電制氫技術(shù)可作為電力系統(tǒng)的靈活性資源，

一方面實(shí)現(xiàn)可再生能源大規(guī)模消納，另一方面替代化石能源制氫，助

力化工、鋼鐵等行業(yè)的深度脫碳和綠色轉(zhuǎn)型。

目前，水電解制氫系統(tǒng)的性能評價(jià)指標(biāo)和測試方法僅集中于穩(wěn)態(tài)

的能效和產(chǎn)氫量，但面向大規(guī)模可再生能源消納的應(yīng)用，水電解制氫

系統(tǒng)將長期運(yùn)行在波動(dòng)狀態(tài)，需具備大范圍的功率靈活調(diào)節(jié)功能，現(xiàn)

有指標(biāo)體系和測試方法已不足以支撐規(guī)?；目稍偕茉粗茪涞氖?/p>

范和推廣。國內(nèi)即將建設(shè)多個(gè)百M(fèi)W級可再生能源電制氫示范工程，

亟需明確電制氫系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行邊界與制約機(jī)理。因此，本標(biāo)準(zhǔn)基于

起草組各單位的技術(shù)研究基礎(chǔ)，緊密結(jié)合工程實(shí)際需求，建立水電解

制氫系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能評價(jià)指標(biāo)和測試方法，以指導(dǎo)設(shè)備向更高的靈活

性和響應(yīng)能力方向發(fā)展，拓寬電制氫的應(yīng)用領(lǐng)域和規(guī)模，提出了“低

溫水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)暫態(tài)運(yùn)行性能指標(biāo)及測試方法”團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)

申請。該團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)由中國節(jié)能協(xié)會(huì)和中國技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)會(huì)雙歸口。

1.2主要工作過程

2022年3月，中國技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)會(huì)下達(dá)了團(tuán)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃。

2022年4月，召開了標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)會(huì)，組建了標(biāo)準(zhǔn)起草組。

2022年5月，召開了標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì)，對本標(biāo)準(zhǔn)的初稿進(jìn)行了充分

的討論研究，形成了相應(yīng)的修改意見。

2022年6月，牽頭單位對各起草單位提出的修改意見進(jìn)行匯總，

并形成了本標(biāo)準(zhǔn)的公開征求意見稿。

2.編制原則和主要內(nèi)容

2.1編制原則和依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)在充分調(diào)研低溫水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)運(yùn)行性能指

標(biāo)測試需求的基礎(chǔ)上，遵循“通用性、指導(dǎo)性、規(guī)范性、協(xié)調(diào)性”的

原則，按照GB/T1.1《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》的要求，參考水電解制氫系統(tǒng)和有關(guān)測量儀表的相關(guān)

標(biāo)準(zhǔn)編寫。本標(biāo)準(zhǔn)的編制充分考慮了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)間的相互協(xié)調(diào)，盡量達(dá)

到術(shù)語定義和技術(shù)要求一致。

2.2主要內(nèi)容

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)。

主要內(nèi)容包括：

（1）穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)

對產(chǎn)氫試驗(yàn)中的標(biāo)況氫氣產(chǎn)量、氫氣露點(diǎn)、氫中氧等指標(biāo)；

能耗試驗(yàn)中的單位能耗、單位總電耗、直流線損等指標(biāo)；效

率試驗(yàn)中的電源轉(zhuǎn)換單元效率、電壓效率、電流效率、單位

能效、單位總電效等指標(biāo)的定義和試驗(yàn)方法進(jìn)行了規(guī)定。

（2）暫態(tài)運(yùn)行性能試驗(yàn)

對額定功率冷啟動(dòng)試驗(yàn)中的額定功率冷啟動(dòng)時(shí)間、額定功率

冷啟動(dòng)功耗、額定功率冷啟動(dòng)負(fù)荷曲線等指標(biāo)；調(diào)節(jié)范圍試

驗(yàn)中的功率調(diào)節(jié)范圍、功率上升/下降時(shí)間、功率上升/下降變

化率等指標(biāo)；熱待機(jī)狀態(tài)試驗(yàn)中的熱待機(jī)總功耗指標(biāo)；額定

功率熱啟動(dòng)試驗(yàn)中的額定功率熱啟動(dòng)時(shí)間、額定功率熱啟動(dòng)

功耗、額定功率熱啟動(dòng)負(fù)荷曲線等指標(biāo)；額定功率關(guān)機(jī)試驗(yàn)

中的額定功率關(guān)機(jī)時(shí)間、額定功率關(guān)機(jī)功耗、額定功率關(guān)機(jī)

負(fù)荷曲線等指標(biāo)；暫態(tài)響應(yīng)試驗(yàn)中的功率響應(yīng)時(shí)滯、功率調(diào)

節(jié)速率、功率控制精度、負(fù)荷曲線等指標(biāo)的定義和試驗(yàn)方法

進(jìn)行了規(guī)定。

3.主要試驗(yàn)(或驗(yàn)證)的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)

效果

本標(biāo)準(zhǔn)是在廣泛調(diào)研和征求意見的基礎(chǔ)上編制的，符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展

的實(shí)際需求，科學(xué)合理，具有實(shí)操性。本標(biāo)準(zhǔn)可以規(guī)范可再生能源制

氫工程的設(shè)計(jì)、驗(yàn)收和運(yùn)維，促進(jìn)可再生能源大規(guī)模消納，推動(dòng)水電

解制氫系統(tǒng)參與電力輔助服務(wù)市場，有益于行業(yè)健康發(fā)展。

4.采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度，以及與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)

水平的對比情況，或與測試的國外樣品、樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對比情況

本標(biāo)準(zhǔn)未采用或引用國際標(biāo)準(zhǔn)。

5.與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行法律、法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。

6.重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)遵循了各方參與原則，制定時(shí)充分吸收了相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业?/p>

意見，無重大分歧。

標(biāo)準(zhǔn)起草組

2022年6月

《低溫水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)暫態(tài)運(yùn)行性能指標(biāo)及

測試方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）

編制說明

2022年6月

1.工作簡況

1.1背景和來源

為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，我國提出了“構(gòu)建以新能源為主體的新型

電力系統(tǒng)”總體實(shí)施路線。電制氫技術(shù)可作為電力系統(tǒng)的靈活性資源，

一方面實(shí)現(xiàn)可再生能源大規(guī)模消納，另一方面替代化石能源制氫，助

力化工、鋼鐵等行業(yè)的深度脫碳和綠色轉(zhuǎn)型。

目前，水電解制氫系統(tǒng)的性能評價(jià)指標(biāo)和測試方法僅集中于穩(wěn)態(tài)

的能效和產(chǎn)氫量，但面向大規(guī)模可再生能源消納的應(yīng)用，水電解制氫

系統(tǒng)將長期運(yùn)行在波動(dòng)狀態(tài)，需具備大范圍的功率靈活調(diào)節(jié)功能，現(xiàn)

有指標(biāo)體系和測試方法已不足以支撐規(guī)?；目稍偕茉粗茪涞氖?/p>

范和推廣。國內(nèi)即將建設(shè)多個(gè)百M(fèi)W級可再生能源電制氫示范工程，

亟需明確電制氫系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行邊界與制約機(jī)理。因此，本標(biāo)準(zhǔn)基于

起草組各單位的技術(shù)研究基礎(chǔ)，緊密結(jié)合工程實(shí)際需求，建立水電解

制氫系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能評價(jià)指標(biāo)和測試方法，以指導(dǎo)設(shè)備向更高的靈活

性和響應(yīng)能力方向發(fā)展，拓寬電制氫的應(yīng)用領(lǐng)域和規(guī)模，提出了“低

溫水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)暫態(tài)運(yùn)行性能指標(biāo)及測試方法”團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)

申請。該團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)由中國節(jié)能協(xié)會(huì)和中國技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)會(huì)雙歸口。

1.2主要工作過程

2022年3月，中國技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)會(huì)下達(dá)了團(tuán)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃。

2022年4月，召開了標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)會(huì)，組建了標(biāo)準(zhǔn)起草組。

2022年5月，召開了標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì)，對本標(biāo)準(zhǔn)的初稿進(jìn)行了充分

的討論研究，形成了相應(yīng)的修改意見。

2022年6月，牽頭單位對各起草單位提出的修改意見進(jìn)行匯總，

并形成了本標(biāo)準(zhǔn)的公開征求意見稿。

2.編制原則和主要內(nèi)容

2.1編制原則和依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)在充分調(diào)研低溫水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)運(yùn)行性能指

標(biāo)測試需求的基礎(chǔ)上，遵循“通用性、指導(dǎo)性、規(guī)范性、協(xié)調(diào)性”的

原則，按照GB/T1.1《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》的要求，參考水電解制氫系統(tǒng)和有關(guān)測量儀表的相關(guān)

標(biāo)準(zhǔn)編寫。本標(biāo)準(zhǔn)的編制充分考慮了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)間的相互協(xié)調(diào)，盡量達(dá)

到術(shù)語定義和技術(shù)要求一致。

2.2主要內(nèi)容

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