В глобалното търсене на въглеродна неутралност зеленият водород се е изправил като основен носител на чиста енергия, свързващ промеждутъка между преривистата възобновяема енергия и стабилното енергоснабдяване. Електролизерът с протонно-обменна мембрана (PEM) се отличава като ключова технология за производство на зелен водород благодарение на високата си ефективност, динамичната отговорност и идеалната съвместимост със слънчевата, вятърната и други възобновяеми енергийни източници, превръщайки се в ключов фактор за насърчаване на дълбоката интеграция между индустрията на възобновяемата енергия и индустрията на водородната енергия. Компанията Hyto Energy Limited, пионер в световната област на водородната енергия, с дълбоките си изследвания върху технологиите за производство и съхранение на водород, осигурява здрава индустриална подкрепа за мащабното прилагане на PEM електролизери в сценарии за интеграция на възобновяема енергия.

PEM електролизаторът осъществява производството на зелен водород чрез електрохимично разлагане на ултраприста вода, като протоннообменната мембрана е основният функционален компонент, който изолира анода и катода и провежда протони. На анода ултрапристата вода се окислява под действието на електрическо поле, за да се получи кислород, свободни електрони и водородни йони; водородните йони преминават през протоннообменната мембрана към катода и се комбинират с електроните на катода, за да се получи водород с висока чистота. В отличие от традиционните алкални електролизатори, PEM електролизаторът използва твърда полимерна електролитна структура, която не само избягва проблема с корозията на електролита, но и гарантира чистота на водорода над 99,99 %, отговаряща на високите изисквания към качеството на водорода за автомобили с горивни клетки и за индустриална декарбонизация. Модулната конструкция на PEM електролизната стека също улеснява адаптирането на производствената мощност според изходната мощност на възобновяемите енергийни източници, което залага техническа основа за гъвкаво енергийно съчетаване.

Основната конкурентна предимство на PEM електролизатора при интеграцията на възобновяема енергия се крие в трите му незаменими предимства. Първо, той притежава изключително висока ефективност на преобразуване на енергия, което позволява намаляване на специфичното енергопотребление с 10–15% спрямо традиционните алкални електролизатори, а електрическата ефективност в момента достига 65 %, като крайната техническа цел, определена от Министерството на енергетиката на САЩ, е 77 %. Второ, той разполага с изключително бърза динамична отговорна способност, която позволява бързо да се регулира работната мощност според реалните колебания в производството на енергия от слънчеви и вятърни източници и по този начин осъществява ефективно абсорбиране на излишната електроенергия от възобновяеми източници. Трето, той поддържа работа при високо налягане, което позволява директно производство на водород под високо налягане без допълнително компресионно оборудване, намалявайки общото енергопотребление и разходите за системата за производство на водород. За електроцентрали, използващи възобновяема енергия, чието производство е нестабилно, PEM електролизаторът е идеално устройство за производство на зелен водород, което може да превърне „отхвърлен вятър и отхвърлена слънчева енергия“ в ценен зелен водород и да осъществи многократно използване на възобновяемата енергия.

Като водещо предприятие, фокусирано върху технологията за производство на водород чрез алкален анионен разменник (AEM) и технологията за твърдотелно съхранение на водород, „Хайто Енърджи Компани Лимитед“ е създала пълна технологична екосистема за водородна енергия, която образува идеална допълваща синергия с технологията за PEM-електролизери. От една страна, технологията на „Хайто Енърджи“ за производство на водород чрез AEM има предимствата на ниска стойност и ниски изисквания към качеството на водата и може да се комбинира с PEM-електролизерите, за да се създаде решение за производство на водород в различни сценарии, отговарящо на различните нужди както на малки и средни проекти в областта на възобновяемата енергия, така и на големи индустриални проекти за производство на водород. От друга страна, технологията на „Хайто Енърджи“ за твърдотелно съхранение на водород (метални хидриди) решава ключовия проблем на съхранението на зеления водород след неговото производство чрез PEM-електролизери. Самостоятелно разработените от компанията устройства за твърдотелно съхранение на водород на грамово, килограмово и тоново ниво позволяват безопасно, ефективно и дълготрайно съхранение на зеления водород и са адаптирани към преривистия характер на производството на водород от възобновяеми енергийни източници. Освен това интегрираното решение на „Хайто Енърджи“ за водородна микросет може да обедини PEM-електролизери, генериране на електроенергия от възобновяеми източници и генериране на електроенергия чрез водородни горивни клетки, осъществявайки затворен цикъл на работа по схемата „възобновяема енергия – зелен водород – генериране на електроенергия“ и предлагайки пълно решение за автономно енергоснабдяване за острови, гранични райони и други територии с непълноценно електрозахранване. Със силния си екип за научни изследвания и разработки, състоящ се от 8 инженери с докторски степени и 22 инженери с магистърски степени, както и с редица патенти за изобретения и полезни модели, „Хайто Енърджи“ осигурява надеждна техническа поддръжка за индустриалната интеграция на PEM-електролизерите и възобновяемата енергия.

Бъдещето на развитието на PEM електролизаторите е насочено към посоката на ниска цена, висока издръжливост и мащабно приложение. Сегашните технически изследвания се фокусират върху намаляване на употребата на катализатори от платинови метали, подобряване на експлоатационния живот на стека и намаляване на капиталистичните разходи; глобалната индустрия се стреми към целта за производствена цена на зеления водород от 2 USD/kg до 2026 г. В този процес интеграцията на PEM електролизаторите с други технологии за водородна енергия ще стане доминираща тенденция. Компанията Hyto Energy Limited ще продължи да задълбочава изследванията и разработките си в областта на AEM производството на водород и твърдото съхранение на водород, както и активно ще изследва техническата интеграция на PEM и AEM електролизатори, за да се постигнат взаимно допълващи се предимства на двете технологии. Едновременно с това, като се опира на своя опит от национални и провинциални проекти в областта на водородната енергия и успешни демонстрационни проекти за зелена електроенергия – зелен водород – съхранение на водород, компанията ще насърчава мащабното приложение на PEM електролизаторите в сценарии за интеграция на възобновяеми енергийни източници и ще допринесе за глобалния преход към нулеви въглеродни емисии.

PEM електролизаторът не е само високоефективно устройство за производство на зелен водород, но и ключов елемент в изграждането на енергийна система, базирана на възобновяеми източници на енергия. Благодарение на техническата подкрепа и индустриалното разположение на предприятия като Hyto Energy Company Limited, PEM електролизаторът ще изиграе по-важна роля в глобалната енергийна трансформация, ускорявайки процеса на преминаване на човешкото общество към нулево-въглероден чист свят.