«Росатом» завершил испытания электролизной установки для производства водорода производительностью 5 м³/ч

Репортаж от Wedoany，Топливный дивизион «Росатома» (управляющая компания — АО «ТВЭЛ») объявил о завершении полного цикла испытаний опытного образца установки электролиза воды для производства водорода. Этот шаг рассматривается как очередной прогресс в локализации производства водородного оборудования в России, который может заложить основу для разработки серии высокоэффективных электролизных установок. Данная серия продукции будет ориентирована в первую очередь на предприятия «Росатома» и объекты топливно-энергетического комплекса, удовлетворяя их собственные технологические потребности, особенно в охлаждении турбогенераторов электростанций.

Опытный образец производительностью 5 кубических метров водорода в час был разработан и изготовлен по заказу АО «Русатом Энерго». В ходе испытаний оборудование проработало в стабильном режиме более 8000 часов и сохраняло устойчивую работу при нагрузке до 115% от номинальной.

Эта компактная электролизная установка использует в качестве сырья обычную дистиллированную воду и производит водород чистотой 99,9% при давлении на выходе до 1,5 МПа. Система обладает высокими динамическими характеристиками: время реакции на изменение производительности на 50% составляет менее 10 секунд, что позволяет гибко адаптироваться к различным режимам работы. Данные показывают, что удельное энергопотребление электролизера составляет менее 4,0 кВт·ч на кубический метр водорода, что соответствует уровню лучших зарубежных аналогов.

Технология разработана командой специалистов из Новоуральска и полностью импортозамещена. Её основой является электролиз воды с использованием анионообменной мембраны, сочетающий ключевые преимущества двух основных промышленных процессов: в установке отсутствует жидкая щелочь, при этом она обладает высокими динамическими характеристиками и менее требовательна к качеству подаваемой воды.

Фёдор Григорьев, руководитель направления по разработке серии импортозамещающих высокоэффективных электролизных установок АО «Русатом Энерго», отметил: «Важным преимуществом данной разработки является то, что электролизер с самого этапа производства полностью изготавливается из отечественных материалов. Мы считаем, что результаты работы новоуральских специалистов имеют потенциал для применения. Электролизные установки производительностью от 25 до 30 кубических метров водорода в час пользуются высоким спросом на российских АЭС и объектах топливно-энергетического комплекса. Существующие электролизеры сильно изношены и остро нуждаются в обновлении. Это станет перспективным направлением бизнеса для „Росатома“».

В ходе испытаний были подтверждены основные технические характеристики продукта, а также разработан ряд конструктивных и технологических оптимизаций, направленных на снижение производственных затрат и дальнейшее повышение надёжности, эффективности и удобства эксплуатации.

Эти оптимизации уже были применены при изготовлении другого опытного образца электролизной установки. Данный образец был использован специалистами «Росатома» для обеспечения запуска водородного полигона на острове Сахалин и передан заказчику — АО «Русатом Энерго» — для последующих исследовательских испытаний.

В электроэнергетике водород широко используется для охлаждения крупных турбогенераторов благодаря своим свойствам: высокой теплопроводности, большому коэффициенту диффузии и нетоксичности. Технология водородного охлаждения, обеспечивая циркуляцию водорода внутри обмоток генератора, эффективно поглощает и отводит тепло, выделяющееся в процессе генерации, предотвращая перегрев оборудования. Это позволяет генераторам работать при более высоких нагрузках, увеличивая выходную мощность и продлевая срок службы, одновременно снижая потребность в техническом обслуживании. Данное решение повышает надёжность и эффективность электростанций, включая АЭС и ТЭЦ, а водородное охлаждение признано одним из наиболее эффективных решений для поддержания оптимальной рабочей температуры критически важного оборудования.