Desarrollo de Tecnología de Hidrógeno Verde
La tecnología de energía de hidrógeno verde es utilizar energía renovable para producir hidrógeno, convertir energía renovable en energía eléctrica a través de células solares, ventiladores, bombas de agua y otros grupos electrógenos, y la energía eléctrica se convierte en hidrógeno a través de equipos de producción de hidrógeno por electrólisis de agua, y el hidrógeno es almacenado o transportado directamente a terminales de aplicaciones de hidrógeno, como combustibles de energía o transporte, materias primas químicas, etc. para satisfacer las necesidades de varias industrias de energía de hidrógeno. Además de la producción tradicional de hidrógeno a partir de la electrólisis del agua, en los últimos años también se han derivado algunas nuevas tecnologías de producción de hidrógeno que aún se encuentran en la etapa de investigación de laboratorio, como la producción de hidrógeno solar, la producción de hidrógeno de biomasa y la utilización térmica de energía nuclear.
La producción de hidrógeno por electrólisis del agua es la tecnología de producción de hidrógeno verde más madura. El hidrógeno y el oxígeno se generan por electrólisis, y no se descargan compuestos que contengan carbono durante el proceso de producción de hidrógeno, lo cual está en línea con el concepto de desarrollo verde y sostenible. El hidrógeno obtenido se convierte en energía eléctrica y se integra en la red eléctrica o se suministra directamente a la carga, lo que mejora la eficiencia de utilización integral del sistema energético, ayuda a resolver el problema del nuevo consumo de energía y garantiza el funcionamiento seguro y estable de el sistema de poder Debido a su costo relativamente alto, baja eficiencia, alto consumo de energía y otros factores, la comercialización de la tecnología de producción de hidrógeno por electrólisis de agua está restringida debido a su equipo simple,
De acuerdo con los diferentes tipos de electrolitos, las tecnologías típicas de producción de hidrógeno por electrólisis del agua se dividen principalmente en las siguientes categorías: electrólisis alcalina (tecnología de producción de hidrógeno ALK), electrólisis de membrana de intercambio de protones (tecnología de producción de hidrógeno PEM), electrólisis de membrana de intercambio aniónico de polímero sólido (SPAEM tecnología), celdas de electrolisis de óxido sólido (tecnología SOEC).
En la actualidad, la tecnología de producción de hidrógeno con agua por electrólisis alcalina es la más madura y el costo de producción de hidrógeno es relativamente bajo. Básicamente ha logrado una aplicación industrial a gran escala, pero la eficiencia energética es baja; la tecnología de producción de hidrógeno PEM tiene un rango de potencia operativa más amplio y un tiempo de arranque más corto. Puede realizar electrólisis de alta densidad de corriente, bajo consumo de energía, pequeño volumen, alta pureza del gas generado, alta presión fácil de alcanzar y puede adaptarse bien a la volatilidad de la energía renovable.
Algunos estudios han encontrado que SOEC puede funcionar bajo una salida de potencia dinámica sin una atenuación obvia. La reducción de costos de la producción de hidrógeno por electrólisis de agua alcalina y la tecnología de producción de hidrógeno PEM es limitada, y la investigación posterior se centrará en el equilibrio entre costo, eficiencia y flexibilidad. La tecnología de producción de hidrógeno de electrólisis de agua de óxido sólido es la tecnología de producción de hidrógeno de agua electrolítica con el menor consumo de energía y la mayor eficiencia de conversión de energía.