Instalacje power-to-x oparte na stałotlenkowych elektrolizerach jako rozwiązania do integracji sektorów - możliwości, wyzwania i dotychczasowe realizacje

Stałotlenkowe ogniwa elektrochemiczne (SOC) są jedną z najbardziej innowacyjnych technologii, która może odegrać istotną rolę w obszarze elektroenergetyki, w przemyśle energochłonnym oraz w rozproszonych systemach generacji energii elektrycznej i ciepła. Urządzenia te mogą pracować w trybie elektrolizera lub w trybie ogniwa paliwowego. Zależnie od sposobu ich wykorzystania stanowią one rozwiązanie do elektrochemicznego rozkładu wody (pary wodnej) na tlen i wodór lub umożliwiają konwersję paliw różnego typu do energii elektrycznej wraz z produkcją ciepła odpadowego o walorach użytkowych. Technologia ta jest rozwijana w Polsce od blisko 20 lat. Jak dotąd w Polsce powstało kilka instalacji z ogniwami SOC, które pracują w trybie: elektrolizera, ogniwa paliwowego jak i w trybie pracy rewersyjnej jako magazyn energii. W artykule omówiono: podstawy teoretyczne, ogólną specyfikację technologii oraz jej potencjał wraz z przykładami instalacji, za których projekt, dostawę i eksploatację odpowiadał zespół Instytutu Energetyki - Państwowy Instytut Badawczy.

---

Solid oxide electrochemical cells (SOCs) are one of the most innovative technologies which can play a key role in power sector, energy-intensive industries, and distributed systems which produce electricity and heat. Systems based on SOCs can operated either in electrolysis or fuel cell mode. In the first one, they can be used to split water into oxygen and hydrogen. In the second mode, generation of electricity and heat is possible when SOCs are fed by fuel. Poland has been pioneering solid oxide cells for 20 years. Up to date, several systems with SOCs operated in fuel cell mode (SOFC) and in electrolysis mode (SOE), were delivered. Additionally, system with the functionality to operated as reversible system (rSOC) used for energy storage was designed, built and operated. The article summarizes theoretical background of the technology, typical specification of systems and their potential in various sectors. Units which are discussed in the paper were delivered by the Institute of Power Engineering - National Research Institute.