Серия публикаций, посвященная кратким обзорам разработок по водородной энергетике в странах мира (первое приближение). Испания, Швейцария, Япония.
В политехническом университета Мадрида разрабатывается стратегия производства водорода с за счет электролиза воды как способ гибкого средства аккумулирования энергии в больших масштабах.
Оптимизируется масштаб, режим работы и показатели эффективности водородных технологий для условий энергосистемы Испании для сценария базовой нагрузки 58 ТВтч/год при цене электроэнергии 0,025 евро/кВт·ч при мощности электролизных установок 50 МВт, работающих в регулируемом режиме плотности тока 1–12 кА/м2.
В Институте Пауля Шеррера (Швейцария) разработана оптимизационная модель затрат электролизной установки с использованием внепиковой мощности энергосистемы.
Отмечается, что стоимость производства электролитического водорода может быть снижена на 30% за счет использования передовой технологии электролиза при работе на высоких плотностях тока с использованием более эффективных компонентов электролизных ячеек.
Сотрудниками корпорации Shinko Pantec Co., Ltd. Technical (Шинко Пантек, г.Кобе, Япония)
исследуется:
- техническая осуществимость;
- экономическая эффективность;
- сокращение выбросов диоксида углерода;
в случае, когда инфраструктура заправки водородом создается с использованием внепиковой мощности в существующей электросети Японии. Оценки показывают снижение выбросов СО2 на 37 % при использовании водорода в автомобилях по сравнению с органическим бензиновым топливом.
Выводы
- В основе стратегии производства водорода данных организаций указанных стран – электролиз воды при потреблении электроэнергии во внепиковый период в энергосистеме. Это делается с целью снизить, либо вовсе избежать разгрузки электростанций, особенно это актуально в ночное время и электролизная технология является средством аккумулирования электроэнергии.
- Испанскими исследователями отмечается необходимость электролизеров высокой мощности, что вполне логично. Иначе, понадобится с десяток футбольных полей маломощных электролизеров, когда гораздо проще, эффективнее и надежнее использовать несколько, но более мощных электролизных установок.
- Передовая технология электролиза предполагает КПД электролизера не ниже 80%. И это актуально не только для Швейцарии.
- К более эффективным компонентам электролизных ячеек относятся материалы для изготовления электродов и разделительной мембраны из недорогих материалов с низким удельным электрическим сопротивлением.