英飞凌：2024年功率转换技术在绿氢生产中的重要性白皮书

全球对绿色氢气的需求量很大，而且还在快速增长。一些研究预测，到 2050 年，生产绿色氢气所需的电力需求将 达到 4500 千兆瓦，而现在（2023 年）的电力需求约为 25 千兆瓦。绿色氢气将减少以氢气为原料的现有工业的碳足迹，而新型能源储存和运输方法的开发也将推动这一指数级增长。 目前，大多数氢气生产严重依赖化石燃料，因此是二氧化碳（CO2）排放的重要来源。使氢气生产实现碳中和的环 境、政治和经济压力越来越大。因此，电解水在未来的制氢中将发挥重要作用。它还将影响能源系统的构建方 式。目前，电解水法的氢气产量仅占全球氢气产量的 2%左右。电解水法利用风能和太阳能等可再生能源作为工艺 输入，从而产生绿色氢气。 电解水需要高水平且稳定的直流电流，因此，在任何电解制氢设备中，电能转换系统都至关重要。绿色电解厂必 须能够直接或通过电网使用来自风力发电场或太阳能阵列的电力。它还必须能够将这些不同能量来源的输入转化 为稳定的电气特性输出，以经济的方式产生氢气。 本文先简要探讨了推动氢气市场增长的系数，然后重点介绍了电解所需的电能转换系统 (PCS)。介绍了一些典型的 电解设备布局，以及交流