氢能正逐步成为天然气在工业领域的可行替代品,尤其在炼油、化工、化肥、制造、交通和电力生产等难以减排的行业中。与化石燃料燃烧产生二氧化碳不同,氢能燃烧仅生成水,能显著减少温室气体排放。目前全球氢能主要分为灰氢、蓝氢和绿氢三种。其中,绿氢利用太阳能、风能和水电等可再生能源生产,过程仅释放氧气且不产生二氧化碳,被视为最可持续的氢能形式。灰氢源自化石燃料并排放碳,蓝氢则采用相同工艺但结合碳捕集与封存技术,可捕获高达90%的排放。根据国际能源署数据,当前全球大部分氢能生产仍依赖化石燃料。
鉴于氢能的巨大潜力,包括马来西亚在内的多国已将绿氢纳入能源转型核心议程。2023年,马来西亚政府发布《氢能经济与科技路线图》(HETR),并将氢能列为《国家能源转型路线图》(NETR)的关键杠杆,旨在减少排放并实现能源供应多元化。日本东京的TMEIC公司(东芝与三菱电机2003年合并成立)开发了先进的绝缘栅双极晶体管(IGBT)整流器,为全球包括马来西亚的企业提供绿氢生产支持,将电网电力转化为清洁稳定的氢能生产电源。
TMEIC亚洲有限公司(TMEIC Asia)总部位于新加坡,负责东南亚地区的工业电气与自动化系统产品、工程及售后服务。其总经理萨拉瓦南·萨塔西瓦姆指出,马来西亚氢能市场正成为全球脱碳战略的关键支柱。该国政策支持、可再生能源成本下降以及交通、发电和工业应用对氢能需求的增加,共同塑造了有利的市场环境。然而,高昂的生产成本、储运基础设施不足、技术效率低下以及安全监管缺口等挑战,仍是大规模推广的障碍。
TMEIC的IGBT整流器技术通过固有产生低谐波(减少电力转换产生的电气失真)和维持高功率因数,有效解决了绿氢生产的痛点。这一优化设计可最小化甚至消除对外部电容组和滤波设备的需求,从而减小安装占地面积、降低工程成本并简化系统复杂度。此外,该整流器提供极低的直流纹波,确保电解槽高效运行并最大化氢气产量。
目前,TMEIC的先进供电系统已应用于众多氢能生产示范项目,包括质子交换膜(PEM)、碱性水电解槽(AWE)和固体氧化物电解池(SOEC)等多种技术路线。这些项目与领先的工业合作伙伴、原始设备制造商和开发商共同实施,运行平稳,充分展示了技术的可靠性与跨技术适应性。依托全球工程团队、制造设施和服务网络,TMEIC能快速响应客户需求并提供全生命周期支持。
客户从TMEIC的IGBT整流器中获益良多。该产品提供双转换交流-直流和直流-直流斩波器,并支持高度定制的模块化整流系统,包括节省空间的堆叠式集装箱方案。低谐波、高功率因数和低纹波特性消除了对谐波滤波器、电容组和复杂移相变压器的需求,降低了系统总成本并维持高可靠性。同时,产品还能通过向电网输出无功功率来确保电网稳定并提升系统功率因数。
展望未来,氢能预计将在未来十年全球脱碳努力中发挥关键作用,基础设施投资将显著增加。TMEIC致力于通过降低资本和运营成本同时保持高效率,协助全球氢能基础设施开发商,成为推动碳中性社会的可靠合作伙伴,其影响力不仅限于马来西亚市场,更将辐射全球。
对于中国氢能产业而言,TMEIC的技术路径提供了重要参考:通过电力电子设备的精细化设计,从源头解决电解槽的电能质量痛点,是降低绿氢度电成本的关键。中国企业在推进大规模绿氢项目时,可借鉴此类“设备即系统”的集成思路,在规划阶段即考虑整流效率与电网交互能力,从而在激烈的全球竞争中构建更具成本优势的技术壁垒。
