Репортаж от Wedoany，Испанский Институт энергетических технологий (ITE) завершил проект Hedera, направленный на улучшение производства «зеленого» водорода путем разработки новых электродов для протонообменных мембранных (PEM) электролизеров, прогностических моделей и инструментов цифровой оптимизации. Эти результаты способствуют продлению срока службы оборудования, адаптации к совместной работе с возобновляемыми источниками энергии и повышению ценовой конкурентоспособности возобновляемого водорода.
Инициатива была завершена 2 июля 2026 года в Валенсии при финансировании со стороны IVACE+i и Европейского союза через Операционную программу FEDER Валенсийского сообщества (2021–2027). Проект был сосредоточен на одной из технических проблем, влияющих на конкурентоспособность «зеленого» водорода, а именно на ускоренной деградации электролизеров при их сопряжении с такими возобновляемыми источниками энергии, как солнечная фотоэлектрическая и ветровая энергия. Колебания этих источников вынуждают оборудование работать при изменяющейся силе тока, что может ускорить старение компонентов и повысить эксплуатационные расходы. Проект Hedera был направлен на обеспечение гибкого производства водорода с использованием солнечной и ветровой энергии без преждевременного негативного влияния на срок службы электролизера.
В области материалов в рамках проекта были разработаны и проверены электроды для PEM-электролиза, включающие приготовление каталитических чернил и их нанесение методом распылительного осаждения для получения однородных и воспроизводимых по характеристикам материалов — двух условий, необходимых для промышленной масштабируемости. Полученные электроды были подвергнуты физико-химической и электрохимической характеризации в репрезентативных условиях эксплуатации для оценки их производительности и сравнения с эталонными рыночными решениями. В проекте также были выявлены основные механизмы деградации PEM-электродов в различных сценариях эксплуатации, с особым вниманием к профилям, связанным с интеграцией избыточной солнечной и ветровой энергии, и проанализировано влияние изменений силы тока и нагрузки на старение компонентов.
На основе экспериментальных данных команда ITE разработала и верифицировала прогностическую модель деградации PEM-электродов для оценки поведения системы в репрезентативных условиях и прогнозирования влияния различных стратегий на срок службы электролизера и стоимость водорода. Проект Hedera также интегрировал многокритериальный алгоритм оптимизации для системы производства водорода, объединяющий такие переменные, как доступность возобновляемой энергии, спрос, хранение и деградация электролизера, для поддержки принятия решений при проектировании и управлении водородными заводами. Кроме того, в рамках проекта была создана цифровая модель электролизного завода для моделирования сценариев и проверки стратегий управления энергопотреблением, что позволяет виртуально оценивать эксплуатационные конфигурации и стратегии сопряжения с возобновляемыми источниками энергии до их применения на реальных объектах. Эти инструменты преобразуют электрохимические и эксплуатационные данные в практические стандарты для проектирования и управления заводами, способными работать совместно с солнечной и ветровой энергией.
