西安建大科研团队在固体氧化物电解池运行动态安全评估领域取得新进展

4月30日，从西安建筑科技大学获悉，该校资源工程学院李新宏教授团队成功构建了一种融合系统理论过程分析方法（STPA）与连续动态贝叶斯网络（c-DBN）的动态风险评估方法，揭示了固体氧化物电解池（SOEC）运行风险动态演化规律。相关研究成果发表在化工安全领域的国际知名期刊《工艺安全与环境保护》上。

固体氧化物电解水制氢是绿色制氢的重要技术手段，具有能量转化效率高、高温余热利用潜力大等特点。然而，由于设备长期在高温环境下高负荷运转，内部控制环节和关键部件容易随时间发生性能退化，这些退化问题如果越积越多，可能破坏氢气与氧气之间的有效隔离发生气体交叉渗透，进而引发温度失控甚至系统被迫停机等严重的安全隐患。

传统风险评估方法往往偏重部件失效，难以分析控制失效与风险动态演化等问题。针对上述问题，研究团队提出了新设想：能否构建一个既能够识别错误的控制指令，又能精准预测风险演化轨迹的综合评估模型？

c-DBN风险评估模型图

基于这一思路，团队利用STPA构建了SOEC系统分层控制结构，精准识别了给水控制、热管理和氢气压力调节等关键环节中错误的控制指令及其因果场景。随后，团队将这些风险因素输入到c-DBN模型中，并采用概率分布表征了有限失效数据条件下的参数不确定性，实现了SOEC系统运行风险动态演化分析与关键风险因素辨识。计算结果表明，在运行35000至40000小时区间内，系统中断概率升至18.00%。

SOEC系统动态风险演化图

“本研究为SOEC电解水制氢过程的动态风险演化分析提供了新思路。”论文作者韩子月教师表示，团队未来将深入开展复杂系统的可靠性评估，为系统安全运行和风险管控提供更坚实的科学依据。（通讯员：肖雯雯）

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