「二重炭素」目標の大きな背景の下で、エネルギー構造の転換は加速キーを押した。太陽光発電は、クリーンエネルギーの主力軍として、単純な「発電インターネット」モデルから、より深いレベルのエネルギー利用へと拡大している。その中で、「太陽光+緑水素」――太陽光発電を利用した電解水による水素製造が注目されている新しいコースとなっている。この「発電」から「水素製造」への経路転換は、エネルギーのクリーン化だけでなく、産業チェーン上の各技術段階の正確さと信頼性を試練している。
政策春風:グリーン水素産業化のスピードアップ
近年、国家レベルで水素エネルギー産業への重視度が高まっている。「水素エネルギー産業発展中長期計画(2021-2035年)」などの政策の打ち出しは、将来の国家エネルギーシステムの重要な構成部分としての水素エネルギーの戦略的位置づけを明確にし、特に再生可能エネルギーの水素製造(グリーン水素)の発展を強調した。政策の加持は光起電力電解水水素製造プロジェクトに発展沃土、「光水素貯蔵」一体化などの融合プロジェクトモデルを提供し、再生可能エネルギーの波動性を解決し、エネルギー利用効率を向上させることを目的として、徐々に概念から着地に向かっている。
核心的な挑戦:電解槽の正確な「食糧」制御
光起電力電解水による水素製造の中核設備は電解槽である。電解槽の作業効率、水素発生量及び運転寿命は、入力される直流電流の大きさと安定性と密接に関係している。しかし、太陽光発電は天然の波動性(光照射強度、天候の影響を受ける)を持ち、この不安定な電力をいかに正確かつ効率的に電解槽に安定供給する「食糧」電流に変換するかは、重要な技術的課題となっている。
電流制御の精度が直接影響する:
1.水素製造効率:電流が低すぎ、水素生産が不足している、電流が高すぎると、最適な動作点を超えてエネルギー消費が増加し、電解質にも影響を与える可能性があります。
2.システム安全:電流異常変動は設備の過負荷を招き、安全上の危険性がある。
3.設備寿命:頻繁で大幅な電流衝撃は電解槽の老化を加速させる。
そのため、入力電解槽の電流に対してリアルタイム、正確な監視と制御を行い、システム全体の効率的、安全、安定した運行を保障する基礎である。
コア森方案:AS 1 Vシリーズ電流センサの「正確な目」
光起電力電解水水素製造システムでは、電流センサは「正確な目」の役割を果たしており、電解槽を流れる電流信号を正確に捕捉し、後端の制御システムに信頼性の高いデータ根拠を提供する必要がある。コア森電子のAS 1 VH 00シリーズ電流センサは、このような工業応用シーンに対して設計された国産代替製品である。
なぜ高精度の測定が必要なのか?電解槽の安定した高効率運転は、その入力電流の精密制御に大きく依存する。制御システムは、正確でリアルタイムの電流フィードバック値に基づいて、DC/DCコンバータなどの電力変換ユニットの出力を動的に調整し、太陽光発電の変動に適応し、電解槽を最適な効率点で動作させる必要がある。そのため、電流測定の正確性とタイムリー性は水素製造効率を最適化し、システムの安全を保障するために重要である。
AS 1 V H 00はどのように助力しますか?
ホール原理に基づく:成熟した信頼性のあるホール効果技術を採用し、直流、交流及びパルス電流を正確に測定することができ、特に電解槽動作時の大直流監視需要に適している。
高精度と良好な線形度:精密制御の要求を満たすために、AS 1 VH 00シリーズは信頼できる測定性能を提供した。このシリーズは定格電流下で±1%の精度があり、良好な線形度を持っている。このような性能指標は光起電力水素製造システムの安定制御に重要で信頼性のあるデータサポートを提供することができ、制御システムが実際の電流フィードバックに基づいて効果的に調整することを確保する。
高速応答:光起電力の変化が速く、センサ応答が迅速であることが要求される。AS 1 VH 00シリーズはマイクロ秒級の応答時間(典型値3µs)を有し、適時に電流変化を捕捉し、制御システムのリアルタイム性要求を満たすことができる。
隔離と安全:元の辺と副の辺の間の電気隔離(交流隔離耐圧3.6 kV)、工業安全基準(例えばEN 50178、IEC 61010-1)に符合し、高電圧、大電流環境下の使用安全を保障した。
ワイド温度動作:-40°Cから+105°Cまでの動作温度範囲は、屋外や産業用キャビネットなどの異なる環境条件に適応する。
統合が容易:標準化されたインタフェースとコンパクトな体積で、電解槽制御キャビネットや電源システムへの統合を容易にします。
「光水素貯蔵」の一体化定着を推進する
コア森AS 1 Vシリーズのような高精度、高信頼性電流センサを配置することにより、光起電力電解水水素製造システムは重要な電流パラメータの正確な制御を実現することができる。これは単一水素製造工程の効率と安全性を向上させるだけでなく、より壮大な「光水素貯蔵」一体化プロジェクトのために堅固な基礎を築いた。正確な電流データはエネルギー管理システム(EMS)がインテリジェントスケジューリング(どのようにして発電し、いつ水素を製造し、いつエネルギーを貯蔵/放出するか)を行う重要な入力であり、再生可能エネルギーの最大化利用、変動の抑制、エネルギーの時空を超えた最適化配置の実現に役立つ。
おわりに
「発電」から「水素製造」に至るまで、エネルギー形式の転換だけでなく、基礎技術の精度にも高い要求がある。コア森電子AS 1 Vシリーズ電流センサは、精度、応答速度、信頼性などの面での表現によって、光起電力と緑水素との間の接続をオンにする重要な部品の一つとなっており、緑水素産業が政策の東風の下で加速して前進するのを助け、「光水素貯蔵」一体化の新しいシーンの実現に貢献している。