近日，中国科学院上海应用物理研究所与南方电网广东广州供电局氢能源研究中心联合攻克了双向可逆高温固体氧化物电池（RSOC）运行的全套技术和关键装备研发难题，成功研制出百千瓦级固体氧化物电池电氢双向转换装置，实现了一套装置即可完成制氢与发电、电力与氢气之间的高效转换。该装置目前已经在南方电网广东广州供电局小虎岛电氢智慧能源站内投运，标志着我国双向可逆高温固体氧化物电池技术从“实验室”走向了“示范应用”。

该装置在电解池模式下，制氢功率已达 100 kW 级，电堆直流电耗 3.0 kWh/Nm³H₂，电流密度高达 0.79 A/cm²，相比其他电解水制氢技术（如碱性电解水、质子交换膜电解水）的效率提升了 20% ~ 30%；燃料电池工作模式下，发电效率可达 60%，高于其他的发电技术。

该装置基于 RSOC 技术，具有电解池和燃料电池两种运行模式，集制氢与发电功能于一体：在电解池模式下，装置在电力输入的条件下产生氢气并收集于储氢罐内，可随时向站内供氢；当一键切换成燃料电池模式后，可将储氢罐内的氢气输送回装置，按需发电并网；并且电解池与燃料电池模式之间的切换速度达到分钟级。

依托“电—氢”和“氢—电”的高效、双向转化优势，该装置丰富了新型电力系统的调节资源，助力更多的新能源并网消纳，也提升了电网在各种极端情况下的韧性与可靠性。一方面，该装置可以作为储能设备，在用电低谷时将富余的绿电用于制氢，有助于粤港澳大湾区风电等新能源的大规模就近消纳，促进能源间的“时空转移”，也为交通、工业等行业提供“绿氢”，助力各行业深度脱碳；另一方面，该装置可以作为发电设备，在用电高峰时，以及各类应急情况下将储存的绿氢用于发电，实现电力供应更加安全可靠、绿色低碳。

百千瓦级固体氧化物电池电氢双向转换装置，是上海应物所继 2019 年完成国内首套 20kW 级高温 SOEC 电解水制氢加氢一体化装置、2023 年完成国内最大的 200kW 级高温 SOEC 电解水制氢装置后的又一重大突破。至此，上海应物所在全面探索高温 SOEC 电解制氢、电解制合成气以及氢储能等领域都取得了标志性的示范成果，大力助推了国内基于高温 SOEC 设备的多场景应用与示范。（氢能技术部 供稿）