风能是一种取之不竭的清洁能源,但风能的高度不稳定性,导致风电具有大幅度、随机的波动特性,严重制约了风电在电网中的比例。非并网风电理论提出将风电的终端直接应用于负载,不仅可避免风电对电网的冲击,而且可降低风电成本,使大规模风电利用成为可能。氯碱工业是耗能大户,电解的电耗约占制碱成本的50％,如能将非并网风电应用于氯碱工业将有效地降低其生产成本。因此,模拟风电波动特性研究其对氯碱电解过程的影响很有意义。　　 本文采用自行设计的小型离子膜电解槽,分别进行电流密度为3.5 kA/m2(现行工业应用的电流密度)和5 kA/m2两组长时间电解实验,对电解后的阳极进行极化曲线、循环伏安曲线等电化学测试和加速寿命测试,并结合XRD、SEM和EDS等检测手段研究大电流密度下电解对阳极的影响。进而设计制作了一套完整的离子膜法电解食盐水装置,采用高频脉冲电源,通过PLC实现输出电流的可编程控制,模拟风电的波动特性设置电流。通过计算机采集的氢气流量、电流、电压等数据,研究电流密度变化对电流效率、槽电压等的影响。　　 在工业阳极电流密度(3.5 kA/m2)下电解,虽然随电解时间的延长,DSA阳极的电化学活性未受明显的影响,但在电解时间内阳极涂层的成分发生一定的变化,说明间歇电解会对DSA阳极的寿命与离子膜的性能有一定的影响。与阳极电流密度3.5 kA/m2下的电解相比,阳极电流密度为5 kA/m2时,DSA阳极的寿命略有下降,但仍可正常工作,表明其可用于高电流密度下电解。杜邦离子膜阴极侧出现大量水泡,长时间运行会导致离子膜起泡,分层、出现针孔,使膜严重破坏。膜上大量针孔会导致碱中含盐量升高,氯气纯度下降,继续运行氯中含氢量过高会有爆炸危险。杜邦离子膜不适合在5kA/m2的电流密度下长时间使用。　　 开发了一套基于风电特性的氯碱电解实验系统。该系统使用PLC实现自动化控制,操作性能良好,电极更换方便,阴、阳极区电解液取样方便,且可以准确计量阴极产生的氢气量,可用于研究电流波动条件下阴极、阳极、离子膜等的行为。模拟风电电流变化电解实验表明,电流密度在大范围内变化对电流效率影响很小。