V rámci globálního úsilí o dosažení uhlíkové neutrality se zelený vodík prosadil jako klíčové médium čisté energie, které naplňuje mezeru mezi přerušovanou obnovitelnou energií a stabilním dodávkovým systémem energie. Elektrolyzér s protonově-výměnnou membránou (PEM) se vyznačuje jako zásadní technologie pro výrobu zeleného vodíku díky své vysoké účinnosti, dynamické odezvě a dokonalé kompatibilitě se sluneční, větrnou a jinými obnovitelnými zdroji energie a stává se klíčem k podpoře hluboké integrace obnovitelných zdrojů energie a průmyslu vodíkové energie. Společnost Hyto Energy Company Limited, která je průkopníkem v oblasti vodíkové energie na celosvětové úrovni, poskytuje pevnou průmyslovou podporu širokému nasazení PEM elektrolyzérů v scénářích integrace obnovitelných zdrojů energie díky svému podrobnému výzkumu technologií výroby a ukládání vodíku.

PEM elektrolyzér umožňuje výrobu zeleného vodíku prostřednictvím elektrochemického rozkladu ultracísté vody, přičemž protonově-výměnná membrána tvoří klíčovou funkční součást, která odděluje anodu od katody a zároveň vede protony. Na anodě je pod vlivem elektrického pole ultracístá voda oxidována za vzniku kyslíku, volných elektronů a vodíkových iontů; vodíkové ionty procházejí protonově-výměnnou membránou ke katodě, kde se spojují s elektrony a vytvářejí vodík vysoké čistoty. Na rozdíl od tradičních alkalických elektrolyzérů využívá PEM elektrolyzér pevnou polymerní elektrolytovou strukturu, která nejen eliminuje problém koroze elektrolytu, ale také zajišťuje čistotu vodíku vyšší než 99,99 %, čímž splňuje náročné požadavky na kvalitu vodíku pro vozidla s palivovými články a průmyslovou dekarbonizaci. Modulární konstrukce PEM elektrolyzérového zásobníku také usnadňuje úpravu výrobní kapacity podle výkonu obnovitelných zdrojů energie a tím položí technický základ pro flexibilní přizpůsobení energetického systému.

Klíčovou konkurenční výhodou PEM elektrolyzéru při integraci obnovitelných zdrojů energie jsou tři nezbytné výhody. Za prvé disponuje mimořádně vysokou účinností přeměny energie, která umožňuje snížit měrnou spotřebu elektrické energie o 10–15 % ve srovnání s tradičními alkalickými elektrolyzéry; současná elektrická účinnost dosahuje 65 %, zatímco konečním technickým cílem stanoveným americkým ministerstvem energetiky je 77 %. Za druhé disponuje extrémně rychlou dynamickou odezvou, díky níž dokáže rychle upravit provozní zátěž podle reálných kolísání výkonu slunečních a větrných elektráren a tak efektivně využít přebytečnou elektřinu z obnovitelných zdrojů. Za třetí umožňuje provoz za vysokého tlaku, čímž může přímo produkovat vodík za vysokého tlaku bez nutnosti dalšího kompresního zařízení, což snižuje celkovou spotřebu energie a náklady na systém výroby vodíku. Pro elektrárny využívající obnovitelné zdroje energie s nestabilním výkonem je PEM elektrolyzér ideálním zařízením pro výrobu zeleného vodíku, které dokáže přeměnit „zahozený vítr a zahozené slunce“ na cenný zelený vodík a umožnit víceúčelové využití obnovitelných zdrojů energie.

Jako přední podnik zaměřený na technologii výroby vodíku pomocí aniontové výměnné membrány (AEM) a technologii ukládání vodíku ve stavu pevném vytvořila společnost Hyto Energy Company Limited kompletní ekosystém technologií vodíkové energie, který tvoří dokonalou doplňkovou synergii s technologií PEM elektrolyzéru. Za prvé má technologie výroby vodíku pomocí AEM od společnosti Hyto Energy výhody nízkých nákladů a nízkých požadavků na kvalitu vody a může být kombinována s PEM elektrolyzérem za účelem vytvoření řešení pro výrobu vodíku v různých scénářích, čímž jsou uspokojeny rozdílné potřeby malých a středních projektů obnovitelných zdrojů energie i velkých průmyslových projektů výroby vodíku. Za druhé řeší technologie ukládání vodíku ve stavu pevném od společnosti Hyto Energy (na bázi kovových hydridů) klíčový problém ukládání zeleného vodíku po jeho výrobě pomocí PEM elektrolyzéru. Zařízení pro ukládání vodíku ve stavu pevném, která společnost nezávisle vyvinula v gramové, kilogramové i tunové kapacitě, umožňují bezpečné, účinné a dlouhodobé ukládání zeleného vodíku a odpovídají přerušovanému charakteru výroby vodíku z obnovitelných zdrojů energie. Kromě toho integrované řešení vodíkové mikrosítě od společnosti Hyto Energy umožňuje propojení PEM elektrolyzéru, výroby elektrické energie z obnovitelných zdrojů a výroby elektrické energie pomocí vodíkových palivových článků, čímž se dosahuje uzavřeného provozního cyklu „obnovitelné zdroje energie – zelený vodík – výroba elektrické energie“ a poskytuje kompletní řešení energetického zásobování mimo síť pro ostrovy, hranice a další oblasti s nedostatečnou elektrickou sítí. S výkonným výzkumným a vývojovým týmem složeným z 8 inženýrů s doktorátem a 22 inženýrů s magisterským titulem, stejně jako s řadou patentů na vynálezy a užitné vzory, poskytuje společnost Hyto Energy spolehlivou technickou podporu pro průmyslovou integraci PEM elektrolyzérů a obnovitelných zdrojů energie.

Budoucí vývoj PEM elektrolyzéru směřuje k nižším nákladům, vyšší odolnosti a širšímu nasazení v průmyslovém měřítku. Současné technické výzkumy se zaměřují na snížení spotřeby katalyzátorů z kovů platinové skupiny, prodloužení životnosti článkového balení a snížení kapitálových nákladů; celosvětový průmysl se přitom orientuje na cíl dosažení výrobních nákladů zeleného vodíku ve výši 2 USD/kg do roku 2026. V tomto procesu se integrace PEM elektrolyzéru s dalšími technologiemi vodíkové energie stane dominantním trendem. Společnost Hyto Energy Company Limited bude nadále prohlubovat výzkum a vývoj v oblasti výroby vodíku pomocí AEM elektrolyzéru a technologie pevného ukládání vodíku a aktivně zkoumat technickou integraci PEM a AEM elektrolyzérů, aby bylo možné využít vzájemně doplňující výhody obou technologií. Zároveň společnost, opírající se o své zkušenosti s národními a regionálními projekty v oblasti vodíkové energie a úspěšné demonstrační projekty zelené energie – zeleného vodíku – ukládání vodíku, bude podporovat široké nasazení PEM elektrolyzérů v scénářích integrace obnovitelných zdrojů energie a přispěje tak k globálnímu přechodu na nulové emise uhlíku.

PEM elektrolyzér není pouze zařízením pro výrobu zeleného vodíku s vysokou účinností, ale také klíčovým článkem při budování energetického systému založeného na obnovitelných zdrojích energie. Díky technické podpoře a průmyslovému rozvržení podniků, jako je například společnost Hyto Energy Company Limited, bude PEM elektrolyzér hrát v globální energetické transformaci důležitější roli a urychlí proces přechodu lidské společnosti k nulovému uhlíkovému čistému světu.