制氢电耗评估方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及制氢，特别是涉及一种制氢电耗评估方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、随着可再生能源产业的快速发展，氢能作为来源丰富、绿色低碳的二次能源，成为能源体系的重要组成部分和新兴产业重点方向，其规模化发展成为实现能源结构转型、保障能源安全的关键路径。其中，电解水制氢（绿氢）是发展潜力较大的制氢方式，而制氢电耗作为衡量绿氢生产能效与经济性的核心指标，决定了绿氢成本。因此，准确评估制氢电耗，对于优化制氢系统能效、降低运营成本具有重要意义。

2、目前，制氢电耗的评估方法通常为获取制氢系统的总输入电量和总产氢量，将总输入电量与总产氢量的比值确定为制氢电耗。但是，该种方式导致评估得到的制氢电耗的准确性较低。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的是提供一种制氢电耗评估方法、装置、电子设备及存储介质，能够解决制氢电耗评估的准确性较低的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种制氢电耗评估方法，该方法包括：

3、获取制氢系统在制氢过程中的运行参数；

4、根据所述运行参数，分别确定电解设施运行功率、辅助设施运行功率和公用工程运行功率；

5、根据所述电解设施运行功率、所述辅助设施运行功率和所述公用工程运行功率，确定制氢电耗。

6、可选地，所述运行参数包含电解槽工作电压和电解槽工作电流；所述电解设施运行功率通过如下方式确定：

7、根据所述电解槽工作电压、所述电解槽工作电流和整流电源工作效率，计算所述电解设施运行功率。

8、可选地，所述辅助设施运行功率通过如下方式确定：

9、根据所述运行参数，分别确定碱液循环泵运行功率、脱氧塔加热装置运行功率和干燥塔加热装置运行功率；

10、计算所述碱液循环泵运行功率、所述脱氧塔加热装置运行功率和所述干燥塔加热装置运行功率的总和，作为所述辅助设施运行功率。

11、可选地，所述运行参数包含碱液流量；所述碱液循环泵运行功率通过如下方式确定：

12、根据所述碱液流量、碱液循环泵的额定流量、碱液循环泵的额定扬程、碱液密度、碱液循环泵的效率和电机效率，计算所述碱液循环泵运行功率。

13、可选地，所述运行参数包含电解槽工作电流、脱氧塔出口的温度、脱氧塔入口的温度和氢中氧含量；所述脱氧塔加热装置运行功率通过如下方式确定：

14、根据所述电解槽工作电流、所述脱氧塔出口的温度和所述脱氧塔入口的温度，计算脱氧塔气体升温消耗的显热功率；

15、根据所述电解槽工作电流和所述氢中氧含量，计算脱氧化学反应放热功率；

16、根据所述脱氧塔气体升温消耗的显热功率、所述脱氧化学反应放热功率和脱氧塔加热效率，计算所述脱氧塔加热装置运行功率。

17、可选地，所述运行参数包含电解槽工作电流、干燥塔出口的温度和干燥塔入口的温度；所述干燥塔加热装置运行功率通过如下方式确定：

18、根据所述电解槽工作电流、所述干燥塔出口的温度和所述干燥塔入口的温度，计算干燥气体升温消耗的显热功率；

19、根据所述干燥气体升温消耗的显热功率和干燥塔加热效率，计算所述干燥塔加热装置运行功率。

20、可选地，所述运行参数包含电解槽出口的碱液温度、电解槽入口的碱液温度和碱液流量；所述公用工程运行功率通过如下方式确定：

21、根据所述电解槽出口的碱液温度、所述电解槽入口的碱液温度、所述碱液流量、碱液密度、碱液比热容和冷却系统性能系数，计算所述公用工程运行功率。

22、可选地，所述根据所述电解设施运行功率、所述辅助设施运行功率和所述公用工程运行功率，确定制氢电耗，包括：

23、计算所述电解设施运行功率、所述辅助设施运行功率和所述公用工程运行功率的总和，作为总运行功率；

24、根据所述总运行功率、制氢总时长和总产氢量，计算所述制氢电耗。

25、可选地，所述运行参数包含电解槽工作电流；所述总产氢量通过如下方式确定：

26、根据所述电解槽工作电流、所述制氢总时长和法拉第效率，计算所述总产氢量。

27、可选地，所述运行参数包含电解槽工作电流和电解槽工作温度；所述法拉第效率通过如下方式确定：

28、根据所述电解槽工作电流和所述电解槽工作温度，计算所述法拉第效率。

29、第二方面，本技术实施例提供了一种制氢电耗评估装置，该装置包括：

30、获取模块，用于获取制氢系统在制氢过程中的运行参数；

31、第一确定模块，用于根据所述运行参数，分别确定电解设施运行功率、辅助设施运行功率和公用工程运行功率；

32、第二确定模块，用于根据所述电解设施运行功率、所述辅助设施运行功率和所述公用工程运行功率，确定制氢电耗。

33、可选地，所述运行参数包含电解槽工作电压和电解槽工作电流；所述第一确定模块包括：

34、第一计算单元，用于根据所述电解槽工作电压、所述电解槽工作电流和整流电源工作效率，计算所述电解设施运行功率。

35、可选地，所述第一确定模块包括：

36、第二计算单元，用于根据所述运行参数，分别确定碱液循环泵运行功率、脱氧塔加热装置运行功率和干燥塔加热装置运行功率；计算所述碱液循环泵运行功率、所述脱氧塔加热装置运行功率和所述干燥塔加热装置运行功率的总和，作为所述辅助设施运行功率。

37、可选地，所述运行参数包含碱液流量；所述第二计算单元，具体用于：

38、根据所述碱液流量、碱液循环泵的额定流量、碱液循环泵的额定扬程、碱液密度、碱液循环泵的效率和电机效率，计算所述碱液循环泵运行功率。

39、可选地，所述运行参数包含电解槽工作电流、脱氧塔出口的温度、脱氧塔入口的温度和氢中氧含量；所述第二计算单元，具体用于：

40、根据所述电解槽工作电流、所述脱氧塔出口的温度和所述脱氧塔入口的温度，计算脱氧塔气体升温消耗的显热功率；

41、根据所述电解槽工作电流和所述氢中氧含量，计算脱氧化学反应放热功率；

42、根据所述脱氧塔气体升温消耗的显热功率、所述脱氧化学反应放热功率和脱氧塔加热效率，计算所述脱氧塔加热装置运行功率。

43、可选地，所述运行参数包含电解槽工作电流、干燥塔出口的温度和干燥塔入口的温度；所述第二计算单元，具体用于：

44、根据所述电解槽工作电流、所述干燥塔出口的温度和所述干燥塔入口的温度，计算干燥气体升温消耗的显热功率；

45、根据所述干燥气体升温消耗的显热功率和干燥塔加热效率，计算所述干燥塔加热装置运行功率。

46、可选地，所述运行参数包含电解槽出口的碱液温度、电解槽入口的碱液温度和碱液流量；所述第一确定模块包括：

47、第三计算单元，用于根据所述电解槽出口的碱液温度、所述电解槽入口的碱液温度、所述碱液流量、碱液密度、碱液比热容和冷却系统性能系数，计算所述公用工程运行功率。

48、可选地，所述第二确定模块包括：

49、第四计算单元，用于计算所述电解设施运行功率、所述辅助设施运行功率和所述公用工程运行功率的总和，作为总运行功率；根据所述总运行功率、制氢总时长和总产氢量，计算所述制氢电耗。

50、可选地，所述运行参数包含电解槽工作电流；所述第二确定模块包括：

51、第五计算单元，用于根据所述电解槽工作电流、所述制氢总时长和法拉第效率，计算所述总产氢量。

52、可选地，所述运行参数包含电解槽工作电流和电解槽工作温度；所述第二确定模块包括：

53、第六计算单元，用于根据所述电解槽工作电流和所述电解槽工作温度，计算所述法拉第效率。

54、第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，所述存储器上存储程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如上任一项所述的制氢电耗评估方法。

55、第四方面，本技术实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如上任一项所述的制氢电耗评估方法。

56、在本技术实施例中，获取制氢系统在制氢过程中的运行参数；根据所述运行参数，分别确定电解设施运行功率、辅助设施运行功率和公用工程运行功率；根据所述电解设施运行功率、所述辅助设施运行功率和所述公用工程运行功率，确定制氢电耗。由此可知，本技术实施例中，一方面，建立基于制氢系统运行参数的动态电耗评估方式，能够根据制氢系统的实际运行状态精准评估制氢电耗，显著提高了评估结果的准确性；另一方面，结合工况特点对制氢电耗进行多维度的拆解与分析，将总制氢电耗划分为电解设施运行功率、辅助设施运行功率和公用工程运行功率三个独立部分分别进行计算，能够清晰定位电耗的具体来源，从而能够精准识别出具体是哪个部分导致了电耗异常，为制氢系统的工艺优化提供了明确的改进方向。

57、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。