Австралийский стартап сообщает Hydrogen Insight, что его оборудование мощностью 5 МВт будут обеспечивать рекордную эффективность при более низких первоначальных и эксплуатационных затратах, чем аналогичные технологии.
Возможно, сейчас вокруг австралийского стартапа Hysata больше шума, чем вокруг любой другой компании в мировом водородном пространстве.
Это связано с тем, что компания не только заявляет, что ее новые электролизеры с “капиллярным питанием” будут самыми эффективными на рынке, но и что их также будет дешевле покупать и эксплуатировать, чем аналогичные системы электролиза.
Неудивительно, что, несмотря на то, что технология еще не коммерциализирована, у нее уже есть портфель заказов почти на 40 ГВт.
В эксклюзивном интервью коммерческий директор Hysata Том Кэмпи рассказывает о том, как, по словам компании, она добьется своих прорывов и почему, по его мнению, технология представляет собой “шаг вперед” для индустрии экологически чистого водорода.
Q&A с Томом Кэмпи:
Как работает технология Hysata?
Наша технология - капиллярный электролиз, CFE. И это название в основном описывает основную инновацию, которая делает нашу технологию такой особенной.
“Капиллярное питание” относится к тому факту, что в электролизере у вас есть электроды, а между электродами у вас есть сепаратор или мембрана, которая разделяет газы [то есть водород и кислород] по мере их образования.
Наше новшество заключается в том, что мы используем этот сепаратор для подачи электролита, содержащего воду, которую вы расщепляете, в ячейку и к электродам.
Итак, в типичном щелочном электролизере, скажем, электролит находится с обеих сторон элемента, и затем, когда образуются газы, образуются пузырьки, и эти пузырьки образуют пену, и вам приходится уносить эти пузырьки подальше от элемента. Пузырьки прилипают к электродам, и это, по сути, является источником неэффективности и сложности системы.
Используя сепаратор для подачи электролита к электродам, вы устраняете пузырьки, значительно упрощаете систему и радикально повышаете эффективность электролизера.
Таким образом, преимущества, которые открывает это нововведение, на самом деле тройственны. Одним из них является эффективность системы, и на системном уровне, который включает в себя наш стек, наш основной баланс установки и наш источник питания, мы получим эффективность системы на уровне 95% HHV [высокая теплотворная способность], что составляет 41,5 кВт*ч на килограмм.
Это примерно на 20% лучше, чем в существующих щелочных и ПЭМ-электролизерах. И это действительно все благодаря этой эффективной ячейке, которая разблокируется благодаря конструкции с капиллярным питанием.
Достигается ли дополнительная эффективность исключительно за счет устранения пузырьков?
Ну, это только одна часть. У нас также [есть] сепаратор, [который], как мы его разработали, по сути, представляет собой пенопласт — это полимер, который, по сути, выглядит как кухонная губка, если посмотреть на него под микроскопом. И он насыщен нашим электролитом, и в итоге получается очень, очень проводящий материал, обладающий при этом очень хорошими свойствами сепаратора, разделяющего газы.
Значит, сепаратор содержит электролит?
Верно.
А что такое электролит?
КОН [то есть гидроксид калия] — то же самое, что [стандартный] щелочной [электролизер]. Итак, у нас есть преимущества щелочи ... но электроды не погружены в большую часть жидкости. Они просто соприкасаются с этим сепаратором - губкой, наполненной KOH.
Устранение пузырьков и сепаратор с высокой проводимостью приводят к низкому сопротивлению и высокой эффективности ячейки.
И тогда вы также получаете преимущества в эффективности за счет сбалансированности установки. Поскольку элемент настолько эффективен, мы вырабатываем примерно в десять раз меньше тепла, чем в обычном щелочном или PEM-аккумуляторе. А это означает, что нагрузка на охлаждение значительно ниже, что упрощает баланс установки и снижает энергозатраты, необходимые для охлаждения системы.
Мы все еще выделяем некоторое количество тепла в элементе, но оно очень мало по сравнению с обычной системой.
И поскольку мы подаем жидкость очень целенаправленно через мембрану, в системе не циркулирует такое огромное количество жидкости.
По сравнению с обычным щелочным электролизером, в нашей системе примерно в 20 раз меньше жидкости на мегаватт. А это означает меньшие размеры насосов, меньшие емкости, меньшее количество энергии для приведения в действие этих насосов.
Это означает, что занимаемая площадь также меньше?
Занимаемая площадь действительно меньше. С точки зрения общей системы, мы будем немного меньше, чем PEM [электролизер], и примерно вдвое меньше щелочного [электролизера].
На самом деле наше предложение заключается в более низкой стоимости водорода [LCOH]. И это сводится к главным вещам. Один из них - это эффективность. Для производства водорода требуется много электроэнергии. И чем меньше электроэнергии вы потребляете, тем ниже эта стоимость.
Таким образом, повышение эффективности на 20% напрямую связано с 20%-ным сокращением количества необходимой вам возобновляемой энергии. Так что это самый важный фактор [в снижении LCOH].
Но другим фактором являются капитальные затраты, которые являются другим ключевым фактором выравнивания затрат.
Капитальные затраты на нашу систему невелики из-за упрощенной системы, простая конструкция ячейки приводит к низкой стоимости стека, но это также приводит к упрощению баланса установки.
А это означает, что стоимость в остальной части системы, которую должен был бы оплатить клиент, ниже. И это включает в себя стоимость установки электролизера, потому что это такая простая система, ее легко установить, поэтому мы можем сэкономить на рабочей силе [затратах] при строительстве проекта.
Итак, сколько денег можно сэкономить по сравнению с щелочной системой аналогичного размера или системой PEM?
Я думаю, что, проще всего рассматривать это с точки зрения выравнивания затрат, и вот вам двузначная экономия на выравнивании затрат в целом по системе. Так что это довольно важно.
Хорошо, итак, двузначные цифры могут означать что угодно от десяти до 99, о каком диапазоне вы на самом деле говорите?
Это во многом будет зависеть от конкретного проекта, от заказчика, но, по сути, это экономия средств, от которой не может отказаться ни один упорный разработчик проекта.
Но это ближе к десяти или к 99?
Десять или выше.
На какой стадии коммерциализации вы находитесь?
У нас есть коммерческий демонстрационный проект мощностью 5 МВт, о котором было объявлено совместно со Stanwell.
Stanwell - государственная энергетическая компания Квинсленда, которая разрабатывает крупный проект по экспорту водорода CQ-H2. И у нас есть совместный с ними проект, который будет реализован в полевых условиях в 2025 году в их инновационном центре под названием FEITH [Учебный центр по энергетике будущего и инновациям].
Итак, это действительно начало внедрения наших крупномасштабных систем в полевых условиях. Это стек мощностью 5 МВт.
Мы проделали большую научную работу. Теперь это просто разработка и масштабирование.
Итак, каков ваш план с точки зрения перехода от этапа тестирования к крупномасштабному производству?
Производство - это действительно третье преимущество нашей системы. Итак, я коснулся эффективности и установленной стоимости. Производство и способность к масштабированию - это действительно третье преимущество.
Таким образом, наша система имеет очень элегантный дизайн, который прост в изготовлении. И в ней также используются материалы, которыми богата земля. И, следовательно, наше расширение будет сопряжено с меньшими ограничениями, чем то, с чем сталкивались другие игроки.
Значит, в вашем организме нет иридия или редких металлов? Из чего он сделан? Какие материалы вы используете?
Нет. Основные материалы такие же, как в стандартном щелочном [электролизере]. У нас есть никель, и мы фактически используем полимер в качестве каркаса нашей ячейки, что означает, что это недорогая и простая в изготовлении система.
Означает ли это, что ему нужно ископаемое топливо?
Что ж, мы беседуем с некоторыми заказчиками, которые рассматривают возможность производства полимеров из экологически чистого водорода. Так что это и будет нашей конечной целью - создать полностью замкнутую цепочку поставок с нулевым уровнем выбросов. Конечно, чтобы добраться туда, нужно проделать долгий путь.
Как вы думаете, когда первые гигаваттные электролизеры сойдут с ваших производственных линий?
Мы достигнем гигабайта вскоре после нашей демонстрации, то есть примерно с 2026 года.
Итак, есть много компаний, планирующих массовое производство щелочных или ПЭМ-электролизеров на заводах мощностью 5 ГВт и более, которые получат экономию за счет масштаба, что снизит затраты. Вы все еще считаете, что ваш электролизер будет дешевле с точки зрения капитальных затрат?
На установленном уровне капитальных вложений. Потому что дело не только в капитальных вложениях, в электролизере. Реальным фактором, определяющим установленные капитальные затраты на данный момент, являются затраты на EPC [проектирование, закупки и строительство] и, в частности, затраты на установку и строительство электролизной установки, включая баланс завода. Таким образом, наличие модульной системы, простой в установке и устраняющей сложности в балансе установки означает, что общие затраты на установку будут намного меньше.
Итак, что касается масштабирования, есть ли у вас планы, скажем, относительно определенного размера производственной линии для начала, прежде чем добавлять больше, или вы собираетесь купить участок для строительства завода? Каковы именно ваши планы?
Всего два месяца назад мы переехали на наше новое предприятие в Порт-Кембле, к югу от Сиднея, и там будет расположена наша первая производственная линия.
А затем мы продемонстрируем производство в промышленных масштабах там, а затем расширим его по всему миру.
Это звучит так, как будто у вас уже есть клиенты в очереди.
Мы так и делаем. У нас уже есть 9,4 ГВт подписанных условных заказов и LOIS [писем о намерениях]. И у нас есть предложение еще на 30 с лишним гигаватт от клиентов, с которыми мы ведем переговоры. В отрасли большой спрос, и есть много людей, которым нужны лучшие технологии.
Можете ли вы сказать, какие компании размещают заказы на электролизеры Hysata?
Я не могу [раскрыть] ни одной из них.
Я могу рассказать вам о клиентах, на которых мы ориентируемся. Мы ориентируемся на клиентов в секторах с трудноизвлекаемыми запасами, а также на заказчиков, которые являются разработчиками проектов, которые собираются производить водород или производные, такие как аммиак, для этих секторов. Итак, это производство стали, это аммиак и метанол для транспортировки, это нефтегазовый сектор [где водород используется для удаления серы из сырой нефти и для производства определенных продуктов на основе нефти].
Предположительно, вы считаете, что это хороший бизнес...
Это невероятно захватывающий бизнес. Я думаю, что это довольно редкое явление в любом секторе, когда появляется уникальная технология способная изменятся.
Как правило, то, что вы видите в большинстве технологий, - это постепенные улучшения, когда люди берутся за технологию и неуклонно совершенствуют ее с течением времени. Это то, что мы видели в солнечной энергетике, это то, что мы видели в ветроэнергетике, но редко случается настоящий скачок. И это действительно скачок.
Мы уже работаем над проектом, который Международное агентство по возобновляемым источникам энергии Irena поставило в качестве своей цели на 2050 год. Таким образом, то, что вы уже находитесь здесь в начале 2020-х годов на таком уровне, дает вам представление о том, насколько это большой скачок.
