（图：日立能源的变压器业务负责人托尼·科斯基宁和首席执行官马蒂·瓦托瓦拉，与瓦萨大学副校长米卡·格伦斯特鲁姆、教授马切伊·米库尔斯基及院长雷恩·赫尔曼斯合影。）

日立能源与瓦萨大学已签署研究合作协议，旨在开发变压器能效及余热回收技术，以提升制氢过程的能源和经济效益。电力是制氢过程中最重要的原材料，也是整个生产流程的基础。电解槽配合所需的整流器、整流变压器和供电系统，构成了一个电气实体，成为绿氢生产的核心环节。当供电系统和整流变压器设计得当，电解过程即可实现可靠、高效且对电网友好的运行。电力约占制氢工厂运营成本的 70%。在现有技术条件下，输送至制氢工厂的电力中约有三分之一会因热损耗和电气损耗而浪费。通过精心设计电气化系统，并利用变压器、整流器、电解槽和压缩机的余热，这一损耗比例可显著降低。

“电解槽系统优化电力链”（OEPCES）研究项目的目标在于提高变压器效率，进而提升整个系统的效率。该方法通过捕获废热，将其用于区域供热或制氢厂内部工艺。制氢工厂电气系统中使用的整流变压器属于高科技特种变压器，负责向整流器供电，将交流电（AC）转换为直流电（DC）以供电解使用。从供电角度来看，电解工艺的负载特性极为严苛。变压器需应对高峰值功率需求及快速功率瞬变，并在严格的电力质量要求下实现与电网的主动集成。这对优化整流器的效率及运行范围构成了极具挑战性的约束。目前，供电系统和变压器产生的热量仅通过冷却系统排出，未在制氢厂工艺中得到利用。项目第一阶段将聚焦于开发变压器电热模型，以实现设备能效优化及其与余热回收系统的集成。

“在工业级绿氢生产中，电解及其相关供电代表了快速发展的新技术，我们希望引领这一发展潮流。我们很高兴瓦萨大学加入我们要共同开发世界级解决方案，以提高能源效率、降低成本并加速清洁能源的普及。此项开发工作标志着向更可持续、更具竞争力的制氢生产迈出了坚实一步，”日立能源总经理马蒂·瓦托瓦拉表示。

“能源转型及其在各行业带来的新机遇，使得研究项目的重要性前所未有，对于理解整体系统至关重要。建模能力以及对复杂系统进行可靠分析和探索替代模型的能力是关键目标，这将有助于创造新知识并开发出针对这些新兴需求的竞争性解决方案。绿氢生产及相关新系统是系统研究的核心组成部分，瓦萨大学各研究小组的跨学科专业知识可在其中得到充分发挥，”瓦萨大学研究副校长米卡·格伦斯特鲁姆表示。

OEPCES 是作为 VTT（芬兰技术研究中心）与瓦萨大学“电解槽系统热能与能量回收”（HEROES）研发项目的一部分实施的。该项目的目标是通过充分利用电解槽系统的余热，彻底变革制氢的能源效率。HEROES 项目的主要目标是开发并演示一种制氢系统，旨在将电力消耗降低高达 35%，并将净效率提升至 85% 左右，而当前系统通常在 50% 至 70% 之间。该项目直接支持芬兰和欧盟的气候及氢能战略，以及低碳新兴产业的兴起。

OEPCES 项目还包括来自瓦萨大学的“高效动力系统解决方案”（EPS）研究小组。日立能源作为合作伙伴，参与范围从投资阶段延伸至制氢厂电气系统的实施与维护，涵盖电力系统的前期工程、执行、管理及生命周期优化。该公司此前已为芬兰首个工业级制氢工厂（由 P2X Solutions 公司在哈尔亚瓦尔塔建设）提供了主电气系统。