美国德克萨斯州休斯顿国际碳捕获技术能源博览会CARBON CAPTURE TECHNOLOGY CONFERENCE & EXPO致力于探讨碳捕获、利用和封存 (CCUS) 技术在向净零碳经济转型过程中日益重要的作用。展会汇聚来自世界各地的顶尖专家、领先的工程公司、技术制造商和供应商等，一同探讨碳捕获、封存和运输领域的最新技术进展，以及利用二氧化碳生产净零燃料和其他制造工艺的独特方法。 

弗兰克·索南斯坎 (Frank Sonnenschein) 主持了2025年美国德克萨斯州休斯顿国际碳捕获技术能源博览会。我们与他谈论了一个可能引起与会者极大兴趣的话题——氢能技术如何促进电网弹性。

电网平衡和可再生能源整合

问：与碱性水电解器 (AEL) 的静态运行相比，质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 和质子交换膜电解器 (PEMEL) 的动态运行能力如何支持电网平衡和可再生能源整合？

Frank Sonnenschein：AEL 非常适合从化石燃料能源向更多太阳能和风能的总体转换。它们适合大规模运营，效率相对较高，并且能够有效地传输和储存能源。AEL 的缺点是它们通常不如 PEMEL 灵活。AEL 通常需要更长的时间来启动和停止运行。它们非常适合静态、可规划的电力支持，但存在电力输入不稳定的问题。因此，我认为 PEMEL 更适合用于支持和平衡电网。这是因为在刮风、阳光明媚的日子里，太阳能和风能的发电量通常会超过实际需求。使用PEMEL，您可以几乎即时地开启和关闭。当风吹的时候，您打开它，几分钟内就能开始生产氢气。当风停了或者太阳不再照射的时候，它就会关闭并停止生产。它在这方面非常动态，因此非常适合重新平衡。

北美的技术挑战

问：基于 PEM 的系统与风能和太阳能等间歇性可再生能源相结合时，主要的技术挑战是什么，尤其是在北美？

Frank Sonnenschein：首先，电网基础设施尚未完全准备好。目前，PEMEL 相对容易购买，也可以运行，但如何处理氢气呢？目前还没有氢气运输基础设施，无法将氢气收集并集中运输到指定地点。基础设施根本就缺失。其次，由于产量仍然非常非常低，价格仍然很高。想想看。我年轻的时候，第一台4倍速CD刻录机要100欧元，但现在64倍速的售价不到20欧元。同样的经济规模效应必须实现，氢能才能实现商业化。更高的效率和可靠性，更低的成本。这只有通过个人、公司或国家开始广泛购买和投资氢能才能实现。另一个技术挑战是效率。要扩大规模，需要高效率。根据经验，从能量到氢气的转化率大约为70%，从氢气到能量的转化率也为70%。所以，如果海岸刮风，产生氢气，运输到我家，再转化回电能，我就会损失大约50%的原始风力发电量。这是一个真正的挑战。另一方面，如果没有这些能量，100%的能量就会损失，因为没有被收集/储存。利用50%的能量总比没有被收集/储存要好。

市场趋势：欧洲与北美

问：您看到欧洲和北美市场采用动态氢技术与静态氢技术有哪些趋势？

Frank Sonnenschein：一些客户同时采用PEMEL和PEMFC技术。例如，斗山公司就同时采用这两种方法，并采用了两种不同的技术：SOFC和PEMFC。这两种技术都有市场，具体取决于具体应用。在欧洲，像鹿特丹港这样的大型项目正在采用碱性技术。在北美，PEM技术的采用速度总体上似乎较慢，但移动电源和备用电源应用正在增长。最新的市场研究预测，几种燃料电池和电解器技术将各有优缺点，因此它们将各有千秋。  

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问：展望未来，材料或系统设计方面的哪些创新可以进一步增强 PEM 和碱性技术的灵活性和电网集成潜力？

Frank Sonnenschein：垫片材料既要具备橡胶般的压缩性，又要具备PTFE般的化学稳定性，这一点至关重要。我们一直在努力应对这一挑战，力求不断改进。

问：您最喜欢这次活动的哪一点？

Frank Sonnenschein：这是我第一次担任主持人和会议主席——我之前也参与过会议并发表演讲，所以能以不同的方式参与其中，我感到非常兴奋。此外，我们还有机会在会议前后与演讲嘉宾见面，了解他们演讲的背景，并了解真实的市场动态。我非常期待这方面的内容。例如，我期待提出一些问题，例如：我们认为的延迟、优先级的下降以及项目延期是全球性的还是区域性的？经济放缓会持续多久？整合阶段对于健康的市场增长至关重要，而氢气行业需要这种整合。我期待就这些关键问题提出一些有趣的想法并达成共识。

下届展会时间：2027年01月13号~01月14号

展会地点：美国 

展会行业：能源