隨著全球企業(yè)需要轉(zhuǎn)向可再生能源，對電解槽的需求正在迅速增長。是什么推動了對 PEM 電解槽和堿性電解槽的需求？可再生能源電價的下降，尤其是全球能源生產(chǎn)和消費脫碳的推動，催生了越來越多經(jīng)濟可行的綠色氫最終用途應(yīng)用。

全球能源公司和政府已承諾對使用灰氫（來自化石燃料）的過程（例如煉油或氨和甲醇生產(chǎn)）進行脫碳，隨著人口增長和發(fā)展中國家工業(yè)化，這些需求都在激增。短期內(nèi)對增加電解槽容量的需求將來自于通過直接綠色氫氣供應(yīng)輕松地使這些排放密集型工藝脫碳。

然而，確定哪種類型的電解槽最適合為您的業(yè)務(wù)運營提供動力可能很困難，尤其是在技術(shù)快速進步的情況下。

PEM 電解槽和堿性電解槽

當(dāng)今兩種主要的電解堆棧技術(shù)是 PEM 電解槽（質(zhì)子交換膜）和堿性電解槽。盡管兩者在氫經(jīng)濟中都占有一席之地，但本博客將闡明使用 PEM 電解槽與堿性電解槽相比的經(jīng)濟影響，包括初始投資和長期維護成本。

以下是堆棧之間的比較

PEM?電解槽和堿性電解槽之間

堿性電解槽似乎是最實惠的選擇——畢竟，堿性電解槽的存在時間比 PEM 還要長數(shù)十年。然而，質(zhì)子交換膜技術(shù)的進步改變了其成本。

對兩種類型電解槽的分析表明，堿性電解槽的電堆成本低于 PEM，隨著系統(tǒng)規(guī)模的增加，當(dāng)涉及到電站平衡 (BOP) 的復(fù)雜性和成本時，PEM 較低。事實上，PEM 電解槽的總擁有成本低于堿性電解槽，預(yù)測估計 PEM 服務(wù)成本是堿性電解槽的三分之一。

PEM 電解槽與堿性電解槽的工廠平衡

PEM 在平衡工廠經(jīng)濟性方面具有顯著的成本優(yōu)勢。以每千瓦為基礎(chǔ)，與堿性電解槽相關(guān)的資本支出隨著系統(tǒng)規(guī)模的擴大而顯著增加。借助 PEM，可以選擇簡化 BOP，以最大限度地降低 10 兆瓦以上大型系統(tǒng)的前期成本。

考慮輸出壓力時，標(biāo)準(zhǔn)堿性電解槽在 1 至 10 bar 的低壓下提供輸出，該壓力接近環(huán)境壓力。對于大多數(shù)應(yīng)用，氫氣必須進一步壓縮才能運輸、儲存或消耗。另一方面， PEM 電解槽的輸出為 30-40 bar，是典型堿性系統(tǒng)的 4 到 40 倍

壓力是由電堆中的電化學(xué)過程產(chǎn)生的，這意味著 PEM 避免了第一級壓縮，使其壓力高達 30-40 bar，并繞過了與壓縮機運行相關(guān)的能源成本。

堿性電解液的腐蝕性電解質(zhì)溶液也會提高其高昂的價格。例如，5到10年的項目意味著長期需要更換泵和閥門等部件，或者從氫氣或氧氣流中去除氫氧化鉀。堿性系統(tǒng)中每兆瓦需要大量高腐蝕性氫氧化鉀，通常需要大量的空間，PEM 系統(tǒng)類似輸出所需空間的兩到三倍。例如任何空間損失都可能導(dǎo)致成本增加。

PEM電解槽空間比較成本差異

最后，安全成本是企業(yè)應(yīng)該考慮的另一個衡量標(biāo)準(zhǔn)。

堿性電解槽安全問題的增加導(dǎo)致企業(yè)需要配備更多的安全設(shè)備、現(xiàn)場工程師增多、最糟糕的是,要定期更換氫氧化鉀。使用 PEM 電解槽，技術(shù)人員和操作員在使用 PEM電解系統(tǒng)時只需處理一種“純水”