Ветер в водород

(platinuminvestment.com) - Широко признано, что зеленый водород, получаемый методом электролиза воды в местах, где энергия получается из возобновляемых источников, таких как ветер или солнечная энергия, может сыграть огромную роль в отказе от ископаемого топлива. Тем не менее снижение стоимости производства зеленого водорода имеет решающее значение для ускорения его использования в качестве топлива с нулевым уровнем выбросов и без углерода, что поможет достичь целей нулевых чистых выбросов.

В связи с этим недавние инновации демонстрируют потенциал новой эры устойчивого производства энергии в открытом море, чтобы помочь производить конкурентоспособный по стоимости зеленый водород путем объединения энергии ветра и электролизеров с протонообменной мембраной (proton exchange membrane, PEM) на основе платины для автономного производства зеленого водорода.

Такой подход объединяет две устоявшиеся технологии: электролиз, впервые открытый более трех столетий назад, и энергию ветра, а сегодняшняя промышленность является результатом технологий, разработанных в Дании в конце 19 века.

В настоящее время энергия ветра является одной из самых быстрорастущих технологий добычи возобновляемой энергии. Ее использование растет во всем мире, отчасти из-за снижения затрат. В период с 1997 по 2018 год мировая мощность ветрогенерации на суше и на море увеличилась почти в 75 раз, увеличившись с 7,5 гигаватт (ГВт) до 564 ГВт. Только в Великобритании в 2020 году на ветроэнергетику приходилось 24% от общего объема производства электроэнергии, а именно на производство из морского ветра и наземного ветра приходилось 13% и 11% соответственно.

Сегодня в стадии реализации находится несколько проектов по разработке технологии преобразования ветра в водород, которая изменит правила игры. Например, компания Siemens Energy находится в авангарде инициативы H 2 Mare, целью которой является полная интеграция электролизёра с протонообменной мембраной в морскую ветряную турбину для создания единой синхронизированной системы, которая бы непосредственно производила экологически чистый водород и создавала целую цепочку стоимости для ее поддержки.

Производитель электролизеров с протонообменной мембраной ITM Power участвует в консорциуме Oyster, который получил финансирование для демонстрации и исследования комбинированной системы ветряной турбины и электролизера для работы в морской среде.

Отмеченная наградами система ERM Dolphyn, которая сочетает в себе электролиз с протонообменной мембраной, опреснение и производство водорода на плавучей ветряной платформе, предназначена для установки плавучей ветряной электростанции Salamander. Проект Salamander направлен на производство к 2030 году 1 ГВт плавучей ветряной энергии и 5 ГВт зеленого водорода у северо-восточного побережья Шотландии.

Технология электролизера с протонообменной мембраной используется в проектах по превращению ветра в водород, поскольку она особенно подходит для прерывистого характера возобновляемой энергии благодаря следующим характеристикам: высокая эффективность при высокой удельной мощности; высокое качество получаемого газа даже при частичной нагрузке; низкие эксплуатационные расходы и надежная работа.

Снижение затрат на производство зеленого водорода

С подходом преобразования ветра в водород ценность морской ветровой энергии увеличивается, поскольку регионам с обильным морским ветром становится напрямую доступно производство зеленого водорода без дополнительных затрат, связанных с необходимостью сначала доставлять выработанную электроэнергию обратно на берег. Ветер дает бесконечную бесплатную энергию, которая вырабатывает электроэнергию, необходимую электролизёру для производства зеленого водорода.

Эта модель дает дополнительное преимущество, поскольку полученный водород можно затем транспортировать по газопроводу, что создает экономические преимущества по сравнению с системами передачи постоянного тока высокого напряжения, которые потребовались бы в противном случае; газопровод является гораздо более экономичным вариантом для транспортировки больших объемов энергии на большие расстояния.

Предполагается, что со временем решение по преобразованию энергии ветра в водород может трансформировать производство энергии в море, позволяя производить недорогой экологически чистый водород в больших масштабах. Еще больший потенциал существует для рынка плавучих ветряных турбин, чтобы использовать более высокие скорости ветра, которые находятся еще дальше от берега.