西門子與合作伙伴正式啟用大規(guī)模的電解制氫設(shè)施。這套設(shè)施的核心組件是被稱為“Mainz Energy Farm”的高壓PEM電解槽。這套電解槽可在短短數(shù)秒鐘內(nèi)達(dá)到高6,000千瓦全產(chǎn)能，因而非常適于調(diào)節(jié)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的快速波動。

PEM的意思是高分子電解質(zhì)膜，其過程是用水和電制備氫氣。這套設(shè)施是一個為期兩年的研究項目的一部分，其合作伙伴包括西門子、美茵大學(xué)、林德集團(tuán)和德國美因茨市市政。

美因茨這套設(shè)施的產(chǎn)能足以應(yīng)對電網(wǎng)瓶頸和來自小型風(fēng)電場增發(fā)電量。它利用主要來自附近風(fēng)電場的電能制備氫氣。利用可再生能源制備的氫氣既可以作為蓄能介質(zhì)送入燃?xì)夤芫W(wǎng)，亦可用于工業(yè)生產(chǎn)，或者供給燃料電池汽車。

靈活的設(shè)施

西門子為這套設(shè)施提供核心組件：配備Simatic控制裝置的電解系統(tǒng)。此外，西門子還提供配備GEAFOL變壓器的中壓站，為Sinamic轉(zhuǎn)換器的低壓和高壓電源裝置及氣體絕緣中壓配電盤（20kV）供電。整個設(shè)施控制系統(tǒng)也是以Simatic為基礎(chǔ)。這套設(shè)施由林德集團(tuán)維護(hù)，林德集團(tuán)還負(fù)責(zé)凈化、壓縮、儲存和罐裝氫氣。美茵大學(xué)提供科學(xué)監(jiān)督服務(wù)。這個項目分析所有組件的相互作用，譬如，電解槽與壓縮機(jī)之間的相互作用，或者并入電網(wǎng)和燃?xì)夤芫W(wǎng)。

不同于傳統(tǒng)堿性電解技術(shù)，這種電解槽用質(zhì)子交換膜（PEM）將兩個分別分解產(chǎn)生氧和氫的電極隔離開來。這樣一來，這種新型PEM電解槽可在幾毫秒內(nèi)作出靈活響應(yīng)，并可短時運(yùn)行于1.5倍于其額定功率的功率水平下，這意味著，即使發(fā)電量突然大增，它都可輕松儲存過剩的電能。

的能源

氫的多用途是一大優(yōu)勢。它可重新轉(zhuǎn)化為電能，可用于驅(qū)動汽車，或者進(jìn)行“甲烷化”——氫與二氧化碳作用形成天然氣主要成分甲烷。氫氣中的能量因此可儲存在現(xiàn)有的天然氣分配基礎(chǔ)設(shè)施中，用于采暖或驅(qū)動天然氣汽車。

氫不僅是的能源，而且是化工行業(yè)重要的原材料。但目前氫幾乎*來自天然氣。然而，一種替代技術(shù)能使利用可再生能源剩余電力生產(chǎn)氫氣，且其成本相較利用天然氣生產(chǎn)氫氣也頗具競爭力。那時，氫與溫室氣體二氧化碳將能組成一個真正的“夢之隊”。其基本理念是，作為化工行業(yè)重要中間產(chǎn)品的一氧化碳（CO）過去取自礦物能源，現(xiàn)在可取而代之利用二氧化碳和氫氣制備，并且僅產(chǎn)生水作為副產(chǎn)品。這種反應(yīng)需要利用拜耳正與科技界合作伙伴聯(lián)手開發(fā)的特殊催化劑。利用另一種催化劑，還可生產(chǎn)甲酸，這也是一種重要的基本有機(jī)化工原料。