กระบวนการอิเล็กโทรลิซิสแบบ PEM ทำให้การผลิตไฮโดรเจนสีเขียวมีประสิทธิภาพได้อย่างไร

หลักการพื้นฐานของเทคโนโลยีเครื่องแยกไฟฟ้าแบบเมมเบรนโพลิเมอร์อิเล็กโทรไลต์ (PEM)

เครื่องแยกน้ำด้วยเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEM) ทำงานโดยใช้เยื่อพิเศษที่นำพาโปรตอนเพื่อสลายโมเลกุลน้ำออกเป็นก๊าซไฮโดรเจนและออกซิเจน เมื่อเทียบกับระบบอัลคาไลน์แบบเก่า อุปกรณ์ PEM เหล่านี้ทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า ประมาณ 60 ถึง 80 องศาเซลเซียส และสามารถทนต่อแรงดันได้สูงถึงประมาณ 30 บาร์ นอกจากนี้ ยังมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นไฮโดรเจนได้ประมาณ 70% เมื่อวัดเทียบกับค่าความร้อนต่ำ (lower heating values) ตามที่ระบุในบทวิจารณ์ล่าสุดปี 2023 ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Materials Science สิ่งที่ทำให้เทคโนโลยีนี้แตกต่างอย่างแท้จริงคือ วัสดุของเยื่อที่ไม่เพียงแต่อนุญาตให้ไอออนเคลื่อนผ่านได้ แต่ยังช่วยแยกก๊าซทั้งสองชนิดออกจากกันระหว่างการทำงาน ผลลัพธ์คือ เครื่องเหล่านี้สามารถเริ่มทำงานได้ภายในเพียงห้าวินาที และปรับตัวได้อย่างรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงของแหล่งจ่ายไฟ เช่น จากแผงโซลาร์เซลล์หรือกังหันลม ซึ่งไม่ได้ผลิตไฟฟ้าอย่างสม่ำเสมอตลอดทั้งวัน

ข้อได้เปรียบของระบบ PEM เมื่อเทียบกับระบบอัลคาไลน์และระบบ SOEC ในการประยุกต์ใช้งานแบบกระจาย

ระบบเพม์มีประสิทธิภาพเหนือกว่าทางเลือกอื่นในสามด้านสำคัญ ได้แก่

• ประสิทธิภาพการใช้พื้นที่ : การออกแบบที่กะทัดรัดใช้พื้นที่เพียง 1/6 เมื่อเทียบกับระบบอัลคาไลน์ ทำให้สามารถติดตั้งในที่พักอาศัยหรือบนหลังคาได้
• ความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงาน : เพม์ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของกำลังไฟฟ้าได้เร็วกว่าเทคโนโลยีอัลคาไลน์ถึง 10 เท่า สอดคล้องกับความผันผวนของพลังงานหมุนเวียน
• ความบริสุทธิ์ของก๊าซ : ความบริสุทธิ์ของไฮโดรเจนเกินกว่า 99.9% ทำให้ไม่จำเป็นต้องผ่านขั้นตอนการกลั่นเพิ่มเติมซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงสำหรับการใช้งานในเซลล์เชื้อเพลิง

ประสิทธิภาพ ความไวในการตอบสนอง และตัวชี้วัดประสิทธิภาพของกระบวนการอิเล็กโทรลิซิสแบบเพม์

ผู้ผลิตชั้นนำรายงานว่า อิเล็กโทรไลเซอร์แบบเพม์สามารถบรรลุ:

• การใช้พลังงานเฉพาะที่ 48-52 กิโลวัตต์-ชั่วโมง/กิโลกรัม H₂ (ระดับสแต็ค)
• ความสามารถในการปรับโหลดจาก 5% ถึง 100% ของกำลังการผลิตภายในไม่กี่มิลลิวินาที
• อายุการใช้งานของสแต็คเกินกว่า 60,000 ชั่วโมง โดยมีการสูญเสียประสิทธิภาพน้อยกว่า 1% ต่อปี

ตัวชี้วัดเหล่านี้ทำให้เทคโนโลยีเพม์กลายเป็นทางออกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตไฮโดรเจนสีเขียวแบบกระจายศูนย์กลางในระดับพาณิชย์และที่อยู่อาศัย

การออกแบบเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าแบบ PEM ที่กะทัดรัดและเป็นโมดูลาร์ของ Enapter สำหรับการใช้งานแบบกระจายศูนย์

สถาปัตยกรรมที่ประหยัดพื้นที่และสามารถขยายขนาดได้ สำหรับการผสานรวมในบ้านเรือนและเชิงพาณิชย์

เทคโนโลยีอิเล็กโทรไลเซอร์แบบ PEM ของ Enapter กำลังเปลี่ยนวิธีที่เราคิดเกี่ยวกับการผลิตไฮโดรเจนในระดับต่างๆ เพราะพวกมันใช้พื้นที่บนพื้นลดลงประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับระบบอัลคาไลน์แบบเดิม ขนาดเล็กของพวกมันทำให้สามารถติดตั้งได้ในพื้นที่แคบที่เข้าถึงยากในเมือง เช่น บนดาดฟ้าอาคารหรือภายในพื้นที่ใต้ดิน ซึ่งหมายความว่าไฮโดรเจนสีเขียวสามารถใช้งานได้จริงสำหรับครัวเรือนทั่วไป การดำเนินงานของโรงแรม หรือแม้แต่โรงงานผลิตขนาดเล็ก ขณะนี้ หน่วย PEM แบบโมดูลาร์เหล่านี้กำลังทำงานอยู่ในประมาณหกจากสิบติดตั้งที่มีกำลังการผลิตต่ำกว่า 500 กิโลวัตต์ ซึ่งเหมาะสมอย่างยิ่งกับความต้องการของเราสำหรับเครือข่ายพลังงานท้องถิ่น สิ่งที่โดดเด่นที่สุดคือการออกแบบวางแนวตั้งซ้อนกัน ซึ่งช่วยประหยัดพื้นที่ได้มาก โดยไม่ต้องเสียสละความน่าเชื่อถือมากนัก เครื่องจักรเหล่านี้ยังคงทำงานได้อย่างต่อเนื่องด้วยเวลาทำงานเกือบ 98 เปอร์เซ็นต์ในระหว่างการใช้งานจริง สิ่งนี้ทำให้มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนเมื่อเทียบกับคู่แข่งที่มีขนาดใหญ่กว่าและใช้พื้นที่มีค่ามากกว่า

ส่วนประกอบหลัก: MEA, แผ่นไบโพลาร์ และตัวเก็บกระแสในระบบ Enapter

• ชุดอิเล็กโทรดเมมเบรน (MEA): รวมเมมเบรนที่นำโปรตอนได้เข้ากับตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตินัม ทำให้บรรลุ ประสิทธิภาพ 85% ที่โหลดบางส่วน
• แผ่นไบโพลาร์ไทเทเนียม: การออกแบบที่ทนต่อการกัดกร่อนยืดอายุการใช้งานไปถึง 50,000+ ชั่วโมง ภายใต้ป้อนพลังงานหมุนเวียนที่ผันแปร
• ตัวเก็บกระแสความต้านทานต่ำ: เส้นทางการนำอิเล็กตรอนที่ได้รับการปรับแต่งช่วยลดการสูญเสียพลังงานลง 15%เมื่อเทียบกับการออกแบบแบบเดิม

ส่วนประกอบเหล่านี้ช่วยให้สามารถควบคุมความบริสุทธิ์ของไฮโดรเจน (>99.99%) และแรงดัน (สูงถึง 35 บาร์) ได้อย่างแม่นยำ เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยสำหรับการใช้งานในครัวเรือนอย่างเข้มงวด

การติดตั้งแบบโมดูลาร์ที่รองรับการผลิตไฮโดรเจนได้ตามความต้องการอย่างยืดหยุ่น

กลุ่มโมดูลขนาด 1.2 เมกะวัตต์ จาก Enapter ช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถปรับการผลิตไฮโดรเจนได้อย่างง่ายดาย ตั้งแต่เพียง 1 กิโลกรัมต่อวันสำหรับความต้องการในครัวเรือนทั่วไป ไปจนถึง 500 กิโลกรัมต่อวันสำหรับการดำเนินงานเชิงอุตสาหกรรม โดยการต่อเพิ่มหรือถอดหน่วยโมดูลออกตามต้องการ ระบบดังกล่าวช่วยลดต้นทุนการลงทุนครั้งแรกประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับระบบที่มีกำลังการผลิตคงที่แบบดั้งเดิม นอกจากนี้ ยังมีเทคโนโลยีอัจฉริยะที่ช่วยกระจายภาระงานโดยอัตโนมัติ ทำให้ระบบสามารถปรับตัวได้ดีแม้แหล่งพลังงานหมุนเวียนอย่างแสงอาทิตย์หรือลมจะเปลี่ยนแปลง ลองพิจารณาศักยภาพของโมดูลขนาดเล็ก 10 กิโลกรัมต่อวันดูสิ โมดูลนี้สามารถจ่ายพลังงานทั้งระบบทำความร้อนและไฟฟ้าฉุกเฉินให้กับบ้านทั่วไปที่มี 4 ห้องนอนได้นานถึงสามวันเต็ม ความยืดหยุ่นในลักษณะนี้ทำให้โมดูลเหล่านี้มีประโยชน์อย่างมากในหลากหลายพื้นที่ ซึ่งโครงสร้างพื้นฐานแบบรวมศูนย์อาจไม่พร้อมใช้งานเสมอไป

การผสานเครื่องแยกไฟฟ้าแบบ PEM ของ Enapter เข้ากับแหล่งพลังงานหมุนเวียน

จากพลังงานแสงอาทิตย์สู่ไฮโดรเจน: การจัดวางระบบและการทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพ

เครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าแบบ PEM ของ Enapter ทำงานร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพในหลายรูปแบบ มีทั้งระบบแบบเชื่อมต่อกระแสตรง (DC-coupled) ที่ต่อตรงกับอินเวอร์เตอร์ของแผง PV ระบบที่เชื่อมต่อกับกระแสสลับ (AC-coupled) ซึ่งเสียบเข้ากับระบบไฟฟ้าของอาคารที่มีอยู่ และยังมีโมเดลไฮบริดที่รวมการจัดเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่และไฮโดรเจนเข้าด้วยกัน สิ่งนี้หมายความว่า เมื่อแผงโซลาร์ผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าความต้องการ โดยเฉพาะในช่วงวันที่มีแสงแดดจัด ผู้ปฏิบัติงานสามารถแปลงพลังงานส่วนเกินนั้นเป็นไฮโดรเจนแทนที่จะปล่อยให้สูญเปล่า โดยทั่วไป สถานประกอบการเชิงพาณิชย์ที่ใช้ระบบนี้สามารถใช้ประโยชน์จากไฟฟ้าหมุนเวียนส่วนเกินได้ระหว่าง 72 ถึง 86 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพโดยรวมของระบบและต้นทุนที่คุ้มค่าดีขึ้นอย่างมากสำหรับธุรกิจที่มองหาแนวทางความยั่งยืนในระยะยาว

การตอบสนองแบบไดนามิกต่อการป้อนพลังงานหมุนเวียนที่แปรผัน

เทคโนโลยี PEM ของ Enapter สามารถเพิ่มหรือลดกำลังการผลิตจาก 10 ถึง 100% ได้เกือบจะทันที ซึ่งทำให้แตกต่างอย่างมากในการรักษาความเสถียรของระบบไฟฟ้าเมื่อมีพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมเข้ามาเกี่ยวข้องเป็นจำนวนมาก จากการวิเคราะห์ข้อมูลจริงจากติดตั้งเชิงพาณิชย์ 24 แห่ง พบว่าหน่วยอิเล็กโทรไลเซอร์เหล่านี้มีประสิทธิภาพเฉลี่ยประมาณ 95% อย่างต่อเนื่อง แม้ในช่วงที่แผงโซลาร์เซลล์เผชิญกับการเปลี่ยนแปลงของระดับแสงแดดในแต่ละวันที่ผันแปรราว 40% ความสามารถในการตอบสนองต่อสภาพการณ์ที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วนี้ อธิบายได้ว่าทำไมโรงงานผลิตไฮโดรเจนจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนใหม่เกือบครึ่งหนึ่งจึงใช้เทคโนโลยีนี้ ในทางปฏิบัติ ระบบของ Enapter ช่วยลดการสูญเสียพลังงานลงได้ประมาณ 28% เมื่อเทียบกับระบบอัลคาไลน์แบบเดิม ตามรายงานจากภาคสนามของสถานประกอบการเหล่านี้

กรณีศึกษา: ระบบผลิตไฮโดรเจนจากพลังงานแสงอาทิตย์ภายในอาคารพาณิชย์

ศูนย์โลจิสติกส์อุตสาหกรรมแห่งหนึ่งในเยอรมนีเพิ่งบรรลุระดับการพึ่งพาตนเองด้านพลังงานได้อย่างน่าประทับใจถึง 83% หลังติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ขนาด 850 กิโลวัตต์บนหลังคา พร้อมกับเครื่องแยกไฟฟ้าแบบอิเล็กโทรไลเซอร์ Enapter AEM Nexus 1000 จำนวนแปดหน่วย การติดตั้งดังกล่าวผลิตไฮโดรเจนได้ประมาณ 412 กิโลกรัมต่อวัน ซึ่งใช้ขับเคลื่อนรถยกภายในคลังสินค้า และยังช่วยผลิตไฟฟ้าเพิ่มเติมในช่วงเวลาที่ความต้องการพลังงานสูงสุด อีกทั้งยังช่วยลดการใช้ดีเซลลงได้ประมาณ 147 ตันเมตริกต่อปี แม้ในช่วงฤดูหนาวที่แสงแดดมีจำกัด การทำงานของเครื่องแยกไฟฟ้าเหล่านี้ยังคงดำเนินไปอย่างราบรื่นที่ประสิทธิภาพ 88% แม้ว่าการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์จะลดลงประมาณสองในสามเมื่อเทียบกับช่วงฤดูร้อน ความเชื่อถือได้ในระดับนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการรักษากิจกรรมการดำเนินงานตลอดทั้งปี โดยไม่ต้องพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลมากเกินไป

การประยุกต์ใช้ไฮโดรเจนสีเขียวที่ผลิตโดย Enapter ในภาคครัวเรือนและภาคธุรกิจ

โซลูชันพลังงานสำหรับบ้าน: พลังงานสำรอง ระบบทำความร้อน และเชื้อเพลิงสำหรับไมโคร-CHP

เครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าแบบ PEM ขนาดกะทัดรัดของ Enapter ช่วยให้เจ้าของบ้านสามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนเป็นไฮโดรเจนสีเขียวสำหรับการใช้งานสามประการที่สำคัญ ได้แก่

• พลังงานสำรอง ในช่วงที่เกิดไฟฟ้าดับ โดยใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน
• ต่ำคาร์บอน การให้ความร้อนในบ้านเรือน ระบบที่ช่วยลดการพึ่งพาแก๊สธรรมชาติ
• ไมโครรวมผลิตไฟฟ้าและพลังงานความร้อน (CHP) หน่วยที่มีประสิทธิภาพรวมมากกว่า 90% โดยผลิตทั้งความร้อนและไฟฟ้าพร้อมกัน

แนวทางแบบกระจายศูนย์นี้ช่วยให้ครัวเรือนสามารถจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์/ลมส่วนเกินไว้ในรูปของไฮโดรเจน ซึ่งสามารถให้พลังงานสำรองได้นาน 24-72 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าของระบบ การศึกษาล่าสุดชี้ให้เห็นว่าหม้อต้มที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการให้ความร้อนในเขตอากาศหนาว

การใช้งานเชิงพาณิชย์: การเติมเชื้อเพลิงให้กองยานพาหนะ พลังงานนอกกริด และวัตถุดิบในอุตสาหกรรม

ธุรกิจต่างๆ กำลังนำระบบของ Enapter ไปใช้เพื่อ

1. เติมเชื้อเพลิงให้รถยก รถบรรทุก และอุปกรณ์ขนถ่ายวัสดุที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน
2. ปิดแหล่งพลังงานแบบออฟกริด เช่น หอโทรคมนาคม และไซต์ก่อสร้าง
3. แทนที่ไฮโดรเจนที่ได้จากเชื้อเพลิงฟอสซิลในการผลิตปุ๋ยและแปรรูปอาหาร

สำหรับพื้นที่เชิงพาณิชย์ สถานีเติมไฮโดรเจนในสถานที่ใช้พื้นที่น้อยกว่าโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จรถไฟฟ้าเทียบเท่าถึง 40% ในขณะที่ยังคงให้วงจรการเติมเชื้อเพลิงที่รวดเร็วกว่า ผู้ผลิตอาหารที่ใช้ไฮโดรเจนสีเขียวสามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในกลุ่มสโคป 1 ได้ 78-92% ในกระบวนการที่ใช้อุณหภูมิสูง เมื่อเทียบกับทางเลือกที่ใช้ก๊าซธรรมชาติ

การนำไปใช้จริงในธุรกิจบริการ ค้าปลีก และอุตสาหกรรมขนาดเล็ก

ผู้นำการใช้งานในระยะแรก ได้แก่:

• โรงแรมในแถบสแกนดิเนเวียที่ใช้ระบบ CHP ไฮโดรเจนเพื่อตอบสนองความต้องการด้านความร้อน 85%
• ร้านสะดวกซื้อในญี่ปุ่นที่ใช้พลังงานจากระบบแปลงแสงอาทิตย์เป็นไฮโดรเจนเพื่อเลี้ยงเครื่องทำความเย็น
• โรงงานโลหะในเยอรมนีที่เปลี่ยนโพรเพนเป็นไฮโดรเจนในการอบชุบในเตาแอนนีลลิ่ง

การศึกษากรณีศูนย์การค้าแห่งหนึ่งในแคลิฟอร์เนียแสดงให้เห็นว่าไมโครกริดไฮโดรเจนสามารถลดการใช้น้ำมันดีเซลประจำปีได้ 140,000 ลิตร ขณะที่ยังคงรักษาระดับความพร้อมใช้งานของพลังงานไฟฟ้าไว้ที่ 99.98% การติดตั้งเหล่านี้พิสูจน์ถึงความสามารถในการขยายขนาดของอิเล็กโทรไลเซอร์แบบ PEM โดยช่วงเวลาการติดตั้งลดลงจาก 18 เดือน เหลือต่ำกว่า 6 เดือนสำหรับการติดตั้งแบบครบวงจร

การก้าวผ่านอุปสรรค: ต้นทุน ความทนทาน และการยอมรับตลาดของเทคโนโลยีอิเล็กโทรลิซิสแบบ PEM

อุปสรรคต่อการขยายขนาด: ต้นทุนวัสดุและความทนทานในระบบ PEM ขนาดเล็ก

ปัญหาหลักที่เผชิญกับเซลล์อิเล็กโทรไลซิสแบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน หรือ PEM คือต้นทุนวัสดุที่สูง โดยเฉพาะโลหะกลุ่มแพลตินัม ซึ่งจากงานวิจัยล่าสุดของนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุในปี 2024 ระบุว่ามีสัดส่วนประมาณ 35 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ของต้นทุนการผลิตชุดเซลล์เหล่านี้ เมื่อมองไปที่ระบบขนาดเล็กกว่า จะเกิดความขัดแย้งอย่างต่อเนื่องระหว่างการพยายามให้อายุการใช้งานยาวนานเพียงพอ กับการควบคุมต้นทุนให้ต่ำ ปัญหานี้จะรุนแรงขึ้นเมื่อผู้ผลิตพยายามทำให้เมมเบรนบางลง หรือเคลือบพิเศษบนแผ่นไบโพลาร์ เนื่องจากชิ้นส่วนเหล่านี้มีแนวโน้มเสื่อมสภาพเร็วกว่ามากในระหว่างรอบการทำงานที่เปิด-ปิดบ่อยครั้ง สำหรับระดับเชิงพาณิชย์ที่ต่ำกว่า 1 เมกะวัตต์ เซลล์อิเล็กโทรไลซิสแบบ PEM ยังคงมีราคาสูงกว่าทางเลือกแบบอัลคาไลน์แบบดั้งเดิมประมาณ 30% แต่อุตสาหกรรมหลายประเภทเต็มใจจ่ายเพิ่มเพราะ PEM มีความตอบสนองรวดเร็วมาก และรักษาระดับประสิทธิภาพได้ที่ประมาณ 68 ถึง 70% ซึ่งทำให้การลงทุนคุ้มค่าสำหรับการประยุกต์ใช้งานเฉพาะด้านที่มีมูลค่าสูง

นวัตกรรมของ Enapter ด้านอายุการใช้งานของแผงเซลล์และความน่าเชื่อถือของระบบ

Enapter แก้ปัญหาการสึกหรอของชิ้นส่วนโดยใช้วิธีเฉพาะของตนเองในการเคลือบชั้นตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งช่วยลดการใช้พลาตินัมลงครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับคู่แข่งส่วนใหญ่ การออกแบบของบริษัทช่วยให้สามารถแยกเซลล์แต่ละเซลล์ที่ทำงานไม่เต็มที่ออกไปได้ โดยไม่จำเป็นต้องหยุดการทำงานของระบบทั้งหมด การทดสอบจากหน่วยงานภายนอกแสดงให้เห็นว่าระบบเหล่านี้ยังคงรักษาระดับประสิทธิภาพไว้ได้ประมาณ 92% ของค่าเริ่มต้น แม้จะทำงานต่อเนื่องมาแล้วประมาณ 20,000 ชั่วโมง สำหรับบ้านเรือนที่ติดตั้งเซลล์เชื้อเพลิง สิ่งนี้หมายความว่าเยื่อหุ้มจะมีอายุการใช้งานอยู่ระหว่างเจ็ดถึงเก้าปี เนื่องจากเทคโนโลยีนี้จัดการกับการเปลี่ยนแปลงของความชื้นในอากาศได้ดีกว่าวิธีการแบบดั้งเดิมมาก

แนวโน้มที่ขับเคลื่อนการพาณิชย์และการยอมรับในตลาดวงกว้าง

ตลาดเครื่องแยกไฟฟ้าแบบ PEM มีแนวโน้มจะขยายตัวอย่างมาก จากประมาณ 6.1 พันล้านดอลลาร์ในปี 2025 ไปสู่ระดับประมาณ 26.1 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2035 เนื่องจากรัฐบาลหลายประเทศเริ่มให้การสนับสนุนทางการเงินที่จริงจังต่อโครงการกำหนดราคาคาร์บอน โดยเฉพาะในยุโรป ซึ่งมีประเทศจำนวนห้าประเทศที่ได้กำหนดให้ต้องใช้ระบบ PEM สำหรับโครงการผลิตไฮโดรเจนขนาดเล็กที่ใช้เพื่อปรับสมดุลระบบกริดไฟฟ้าในโครงการที่มีกำลังการผลิตต่ำกว่า 10 เมกะวัตต์ สิ่งนี้ได้สร้างตลาดที่นักวิเคราะห์ประเมินว่ามีมูลค่าประมาณ 740 ล้านดอลลาร์ต่อปี สำหรับการปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานเดิมให้ทันสมัย สิ่งที่ทำให้ระบบเหล่านี้น่าสนใจเป็นพิเศษก็คือ ความเป็นโมดูลาร์ของพวกมัน ยกตัวอย่างเช่น แพลตฟอร์ม AEM Nexus ของ Enapter ด้วยแนวทางการออกแบบลักษณะนี้ ธุรกิจต่างๆ สามารถขยายขนาดการดำเนินงานได้ตามต้องการ แทนที่จะต้องลงทุนทั้งหมดในช่วงแรก ประหยัดต้นทุนได้อย่างน่าประทับใจ โดยบริษัทที่นำโซลูชันแบบโมดูลาร์เหล่านี้ไปใช้โดยทั่วไปจะเห็นค่าใช้จ่ายเบื้องต้นลดลงประมาณ 60% เมื่อเทียบกับการติดตั้งแบบดั้งเดิม

คำถามที่พบบ่อย (FAQs)

การอิเล็กโทรลิซิสแบบ PEM คืออะไร

การอิเล็กโทรลิซิสแบบ PEM เป็นเทคโนโลยีที่ใช้เมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนในการแยกน้ำเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน เทคโนโลยีนี้เป็นที่รู้จักจากประสิทธิภาพสูง การสตาร์ทอย่างรวดเร็ว และความสามารถในการปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลงของแหล่งจ่ายไฟ

เทคโนโลยี PEM เปรียบเทียบกับระบบอัลคาไลน์อย่างไร

ระบบ PEM มีความประหยัดพื้นที่มากกว่า มีความตอบสนองสูงกว่า และผลิตไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่าระบบอัลคาไลน์แบบดั้งเดิม นอกจากนี้ยังตอบสนองต่อการผันผวนของกระแสไฟฟ้าได้เร็วกว่า ทำให้เหมาะสมสำหรับการเชื่อมต่อกับพลังงานหมุนเวียน

เครื่องแยกไฮโดรเจนแบบ PEM ของ Enapter ใช้งานในด้านใดบ้าง

เครื่องแยกไฮโดรเจนแบบ PEM ของ Enapter ถูกใช้ในหลายแอปพลิเคชัน เช่น การทำความร้อนและการสำรองไฟฟ้าในครัวเรือน การเติมไฮโดรเจนสำหรับพาหนะเชิงพาณิชย์ และการผลิตไฮโดรเจนเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมเป็นวัตถุดิบ

การอิเล็กโทรลิซิสแบบ PEM ต้องเผชิญกับความท้าทายอะไรบ้าง

อุปสรรคหลัก ได้แก่ ต้นทุนวัสดุที่สูง โดยเฉพาะแพลตตินัม และความทนทานของชิ้นส่วนภายใต้รอบการทำงานที่เริ่มต้นและหยุดบ่อยครั้ง อย่างไรก็ตาม มีการพัฒนานวัตกรรมอย่างต่อเนื่องเพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้