PEM vs. electrolizor alcalin: Ce tehnologie de producere a hidrogenului este mai potrivită pentru nevoile dumneavoastră?

În alegerea tehnologiei de producere a hidrogenului, alegerea între electrolizorul cu membrană schimbătoare de protoni (PEM) și electrolizorul alcalin necesită o analiză cuprinzătoare a mai multor factori. Următoarea comparație vă va ajuta să luați o decizie:

I. Performanță tehnică

1. Densitatea curentului și consumul de energie

• Electrolizor alcalinDensitatea de curent este de obicei de 0,2–0,4 A/cm², iar consumul de energie al sistemului pentru cele două este similar.

• Electrolizor PEMDensitatea de curent atinge 1–2 A/cm², iar consumul de energie al sistemului pentru cele două este similar.

2. Interval de sarcină și viteză de răspuns

• Electrolizor alcalin: Interval de reglare a sarcinii 40-100%, viteză lentă de pornire și oprire (pornire la cald 1–5 minute, pornire la rece 1–5 ore), nu este potrivit pentru energie intermitentă, cum ar fi energia eoliană/energia fotovoltaică - este necesară echilibrarea presiunii pentru a evita scurgerile de gaz.

• Electrolizor PEM: Interval de sarcină 0%–120%, pornire și oprire rapidă (pornire la cald) <5 secunde, pornire la rece 5–10 minute), foarte potrivit pentru adaptarea la fluctuațiile energiei regenerabile.

2. Factori de cost

1. Costul echipamentului

• Electrolizor alcalin: cost redus, electrozii nu conțin metale prețioase. Cota de piață internă este mare, iar prețul echipamentului este de doar 1/4–1/6 din PEM.

• Electrolizor PEM: cost ridicat (prețul extern este de 1,2-1,5 ori mai mare decât cel al alcalin și de 4-6 ori mai mare decât cel al produselor autohtone), deoarece catalizatorul necesită metale prețioase precum iridiu și platină. Cu toate acestea, performanța prețurilor externe este mai bună, iar producția internă reduce costurile prin localizare și extindere la scară largă.

2. Costuri de operare

• Electrolizor alcalin: cost redus al echipamentului, consum ridicat de energie și optimizare a consumului de energie în viitor.

• Electrolizor PEM: consumul redus de energie poate reduce costurile, dar cheltuielile cu echipamentele și metalele prețioase cresc costurile generale de operare, iar reducerea costurilor depinde de creșterea densității de curent, reducerea utilizării iridiului și localizare.

3. Scenarii de aplicare

1. Scenarii aplicabile pentru electrolizoare alcaline:

• Hidrogen industrial la scară largă.

• Scenarii cu cerințe scăzute de calitate a apei: se poate utiliza apă deionizată obișnuită, potrivită pentru zonele cu alimentare limitată cu apă de înaltă puritate.

2. Scenarii aplicabile pentru electrolizorul PEM:

• Scenariu de cuplare a energiei regenerabile (energie eoliană/fotovoltaică): răspuns rapid, gamă largă de sarcină, potrivit pentru producția distribuită de hidrogen în afara rețelei (cum ar fi insule, zone miniere).

• Scenariu cu hidrogen de înaltă puritate (cum ar fi o stație de realimentare cu hidrogen): producerea directă de hidrogen de înaltă puritate, fără separare suplimentară.

IV. Tendințe viitoare

• Electrolizor alcalin: se concentrează pe reducerea consumului de energie (modernizarea diafragmelor/catalizatorilor) și îmbunătățirea densității de curent pentru a optimiza și mai mult performanța costurilor.

• Electrolizor PEM: prin descoperiri tehnologice (reducerea utilizării metalelor prețioase), localizare și reducerea costurilor la scară largă, se așteaptă ca această cotă de piață să crească după reducerea costurilor.

Rezumat

• Alegeți un electrolizor alcalin: dacă cererea este pentru producția de hidrogen la scară largă și cu costuri reduse și trebuie luată în considerare puritatea sursei de apă.

• Alegeți electrolizorul PEM: dacă vă concentrați pe un răspuns rapid, vă adaptați la fluctuațiile energiei regenerabile, urmăriți hidrogenul de înaltă puritate și puteți accepta o investiție inițială mai mare.