PEM 电解槽如何比碱性电解槽更具成本效益

随着全球企业需要转向可再生能源，对电解槽的需求正在迅速增长。是什么推动了对 PEM 电解槽和碱性电解槽的需求？可再生能源电价的下降，尤其是全球能源生产和消费脱碳的推动，催生了越来越多经济可行的绿色氢最终用途应用。

全球能源公司和政府已承诺对使用灰氢（来自化石燃料）的过程（例如炼油或氨和甲醇生产）进行脱碳，随着人口增长和发展中国家工业化，这些需求都在激增。短期内对增加电解槽容量的需求将来自于通过直接绿色氢气供应轻松地使这些排放密集型工艺脱碳。

然而，确定哪种类型的电解槽最适合为您的业务运营提供动力可能很困难，尤其是在技术快速进步的情况下。

PEM 电解槽和碱性电解槽

当今两种主要的电解堆栈技术是 PEM 电解槽（质子交换膜）和碱性电解槽。尽管两者在氢经济中都占有一席之地，但本博客将阐明使用 PEM 电解槽与碱性电解槽相比的经济影响，包括初始投资和长期维护成本。

以下是堆栈之间的比较

PEM 电解槽和碱性电解槽之间

碱性电解槽似乎是最实惠的选择——毕竟，碱性电解槽的存在时间比 PEM 还要长数十年。然而，质子交换膜技术的进步改变了其成本。

对两种类型电解槽的分析表明，碱性电解槽的电堆成本低于 PEM，随着系统规模的增加，当涉及到电站平衡 (BOP) 的复杂性和成本时，PEM 较低。事实上，PEM 电解槽的总拥有成本低于碱性电解槽，预测估计 PEM 服务成本是碱性电解槽的三分之一。

PEM 电解槽与碱性电解槽的工厂平衡

PEM 在平衡工厂经济性方面具有显着的成本优势。以每千瓦为基础，与碱性电解槽相关的资本支出随着系统规模的扩大而显着增加。借助 PEM，可以选择简化 BOP，以最大限度地降低 10 兆瓦以上大型系统的前期成本。

考虑输出压力时，标准碱性电解槽在 1 至 10 bar 的低压下提供输出，该压力接近环境压力。对于大多数应用，氢气必须进一步压缩才能运输、储存或消耗。另一方面， PEM 电解槽的输出为 30-40 bar，是典型碱性系统的 4 到 40 倍

压力是由电堆中的电化学过程产生的，这意味着 PEM 避免了第一级压缩，使其压力高达 30-40 bar，并绕过了与压缩机运行相关的能源成本。

碱性电解液的腐蚀性电解质溶液也会提高其高昂的价格。例如，5到10年的项目意味着长期需要更换泵和阀门等部件，或者从氢气或氧气流中去除氢氧化钾。碱性系统中每兆瓦需要大量高腐蚀性氢氧化钾，通常需要大量的空间，PEM 系统类似输出所需空间的两到三倍。例如任何空间损失都可能导致成本增加。

PEM电解槽空间比较成本差异

最后，安全成本是企业应该考虑的另一个衡量标准。

碱性电解槽安全问题的增加导致企业需要配备更多的安全设备、现场工程师增多、最糟糕的是,要定期更换氢氧化钾。使用 PEM 电解槽，技术人员和操作员在使用 PEM电解系统时只需处理一种“纯水”